通过La蛋白增强pegRNA稳定性实现猪的优化型基因编辑

《Journal of Integrative Agriculture》：Optimized prime editing in pigs through La protein-enhanced pegRNA stabilization

　　

李鹏程|张文华|徐秉荣|孙岩|周红红|张金福|李勇|孙利蒙|韩晓松|赵长志

中国三亚572024，亚洲湾国家实验室

摘要

Prime编辑技术能够在不引入双链断裂或无需供体DNA模板的情况下实现精确的基因组修饰，但在猪细胞中的效率仍有限，这限制了其在猪育种中的应用。在此，我们系统地评估并优化了多种用于猪细胞的Prime编辑变体。其中，PE6c和PE6d相比PE2和uPEn具有显著更高的编辑效率及产物纯度。为进一步提升RNA稳定性及Prime编辑效果，我们在pegRNAs中引入了源自ZIKV的xrRNA结构基序，并将一种小RNA结合蛋白La与Prime编辑复合物结合。La蛋白与xrpegRNA的联合使用大幅提升了编辑效率，在猪细胞中的效率平均提升了6.5倍。值得注意的是，经过优化的PE6c-La体系在猪胚胎成纤维细胞中表现出强大的活性，能够高效生成经过精确编辑且具有抗病性的细胞系。通过twinPE策略，我们成功在ANPEP基因中引入了两处氨基酸替换（N736A和T738V），从而使猪细胞对传染性胃肠炎病毒（TGEV）具有完全的抵抗力。总体而言，这些研究结果表明PE6c-La是一种高效的猪基因组Prime编辑平台，可为精准育种、生物医学模型构建以及其他农业物种的基因组工程提供重要工具。