吉林大学李占军/赖良学利用新型碱基编辑器成功对家兔实现单碱基精确突变

来源：iNature

原标题：再取新进展 | 吉林大学李占军/赖良学利用新型碱基编辑器成功对家兔实现单碱基精确突变

吉林大学赖良学课题组长期致力于利用新型基因编辑技术构建大动物模型，主要包括家兔和猪。单碱基编辑技术的出现极大促进了精确点突变动物模型的构建。赖良学课题组最近连续利用新型碱基编辑器，成功培育了一系列精确模拟人类疾病的模型兔（点击阅读），包括利用经典的BE3及ABE7.10系统1；xCas9(3.7)系统扩大靶向范围2；优化的AID-nCas9系统偏好GC背景3；设计的APOBEC3G-nCas9系统偏好CC背景4。最近，又利用APOBEC3A-nCas9系统成功对家兔实现单碱基精确突变，相关研究成果在线发表于Cell discovery5。 

建立精确模拟人类遗传性疾病的动物模型，对于研究疾病发生机理和开发新的治疗手段至关重要。近期，一项结合 CRISPR/Cas9 和大鼠胞嘧啶脱氨酶的单碱基编辑系统（rAPOBEC1-BE3）被报道，其可特异性实现C·G到T·A碱基转换，而不造成DNA双链断裂。目前，该新型单碱基编辑系统已被应用于人类疾病治疗、动物模型制备、动植物育种等相关研究领域。但由于其所用rAPOBEC1天然的背景偏好性及酶活问题，该系统对GC背景效率偏低以及当多个C同时存在窗口内时不够精确。

文章总结

最近，有报道利用hAPOBEC3A替换rAPOBEC1，成功提高了GC背景的效率或精确性。因此，课题组利用hAPOBEC3A-nCas9系统，首次在家兔胚胎中证明hA3A-eBE及hA3A-Y130F-eBE相比于传统的rA1-BE3，显著提高了GC背景的编辑效率；并且hA3A-eBE具有较大的编辑窗口（约20nt）适用于需要大范围编辑的情况，而Y130F（约7nt）则可作为较通用的编辑器。此外，hA3A-N57G-eBE强烈偏好TC背景，显著减少了非TC背景的旁观者突变，从而提高了精确性。课题组利用hA3A-N57G-eBE进一步成功构建了白化病（Tyr无义突变）疾病模型兔，与以前的rA1-BE3系统相比显著提高了精确性。该系统在基因编辑兔中的高效应用，为相关疾病的发病机制及临床前研究提供理想的疾病动物模型。

李占军、赖良学教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划‘干细胞及转化研究’专项的资助。

参考文献：

1.Liu, Z. et al. Highly efficientRNA-guided base editing in rabbit. Nature communications 9, 2717 (2018).

2.Liu,Z. et al. Expanded targeting scope and enhanced base editing efficiency inrabbit using optimized xCas9(3.7). Cellular and Molecular Life Sciences (2019).

3.Liu,Z. et al. Improved base editor for efficient editing in GC contexts in rabbitswith an optimized AID-Cas9 fusion. FASEBjournal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, fj201900476RR (2019).

4.Liu,Z. et al. Highly precise base editing with CC context-specificity usingengineered human APOBEC3G-nCas9 fusions. bioRxiv,658351 (2019).

5.Liu,Z. et al. Efficient and precise base editing in rabbits using human APOBEC3A-nCas9fusions. Cell Discovery 5, 31 (2019)