Флуоресцентные ДНК-зонды для высокопроизводительного скринирования активности CRISPR/Cas9 in vitro

Система редактирования генома CRISPR/Cas9 на сегодняшний день находится под особым вниманием, поскольку позволяет быстро, надежно и дешево вносить двунитевые разрывы в ДНК и вырезать фрагменты или целые гены с последующей репарацией или без нее. Классическая система CRISPR/Cas9, относящаяся к IIВ подтипу, обладает огромным потенциалом для применения в генной терапии, однако одним из принципиальных ограничений до сих пор является ее недостаточная эффективность и специфичность редактирования генома. В этой связи активно ведутся разработки новых более эффективных версий эндонуклеазы Cas9, а также более специфичных и устойчивых гидовых РНК с неприродными модификациями олигонуклеотидной цепи. Эти исследования нуждаются в надежном методе анализа специфичности, активности и стабильности компонент комплекса CRISPR/Cas9. В данной работе мы планируем разработать систему олигонуклеотидных зондов для высокопроизводительного скрининга активности и оценки внесения неспецифических «off-target» разрывов РНК-белковым комплексом CRISPR/Cas9. Предлагаемый метод является простой и надежной альтернативой флуоресцентному анализу активности на клеточных линиях экспрессирующих флуоресцентные белки или люциферазу. При этом он позволяет четко определить ферментативную активность комплекса CRISPR/Cas9 не зависящую от других факторов: степени трансфекции клеток, стабильности комплекса, его деградации или инактивации. Предложенный метод будет совместим с кПЦР-амплификаторами, флуоресцентными сканерами и флуориметрами любых конструкций, дополнив/вытеснив тестирование на клеточных линиях, экспрессирующих флуоресцентные белковые репортерные системы. Разработанным методом будет протестирована библиотека гидовых РНК, содержащих стабилизирующие неприродные модификации, совместно с рядом эндонуклеаз Cas9.

1 Июля 2019 года — 30 Июня 2021 года

Апарин И.О. (рук.)

Лаборатория молекулярного дизайна и синтеза

Грант, РНФ

Список публикаций по проекту

  1. Aparin IO, Sergeeva OV, Mishin AS, Khaydukov EV, Korshun VA, Zatsepin TS (2020). Excimer-FRET Cascade in Dual DNA Probes: Open Access to Large Stokes Shift, Enhanced Acceptor Light up, and Robust RNA Sensing. Anal Chem 92 (10), 7028–7036