Rice University создал варианты SlugCas9 для PAM типа NNAN и отредактировал сайты APOC3 и PCSK9 в клетках

Группа Rice University под руководством профессора химии Хана Сяо (Han Xiao) получила варианты компактной нуклеазы SlugCas9 (Cas9 из Staphylococcus lugdunensis), работающие с PAM семейства NNAN: NNAA, NNAT, NNAC и NNAG. Работа опубликована 30 октября 2026 года в Nature Communications; первый автор — аспирант Линьци Чэн (Linqi Cheng). Варианты улучшили редактирование оснований в выбранных сайтах в культивируемых клетках млекопитающих, включая сайты в генах APOC3 и PCSK9. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

PAM (protospacer adjacent motif) — короткий участок ДНК, который Cas9 должен распознать, прежде чем редактировать соседнюю мишень, совпадающую с направляющей РНК. По данным авторов, требования к PAM ограничивают круг мишеней CRISPR-Cas9 и применения, где нужно точное позиционирование нуклеазы. Варианты Cas9 с широким PAM и почти без PAM расширили редактируемую часть генома, но надёжное нацеливание на некоторые семейства PAM, в частности NNAN, остаётся трудным. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗ Компактные Cas9 проще доставлять в клетки, но они распознают меньше мишеней.

Sequence Display и данные об активности SlugCas9

Исследователи с помощью Sequence Display получили мультиплексные крупные наборы данных «последовательность — активность» для SlugCas9 по четырём PAM семейства NNAN. Наборы количественно показывают, как отдельные и комбинированные мутации меняют активность нуклеазы в каждом PAM-контексте. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗ Авторы построили по ним подробные карты активности и отобрали варианты. По словам Сяо, перспективные кандидаты нашли за неделю.

Полученные варианты, сообщили авторы, имеют повышенную и более широкую активность на PAM NNAN. Они распознают PAM за пределами G-совместимого диапазона исходного SlugCas9. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗

Редактирование APOC3 и PCSK9 в культивируемых клетках

APOC3 и PCSK9 — гены, связанные с риском ишемической болезни сердца. По словам Чэн, выбранные для редактирования сайты содержат PAM, которые прежние версии SlugCas9 надёжно не связывали. С новыми вариантами редактирование оснований в этих сайтах улучшилось в культивируемых клетках млекопитающих. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗ Авторы считают вносимые изменения потенциально защитными: они ассоциированы с меньшим риском ишемической болезни сердца.

В материале описаны результаты для выбранных эндогенных сайтов в клеточной культуре. Данных по животным и пациентам в нём нет. Авторы называют работу стратегией перепрограммирования предпочтения PAM у компактных Cas9 и представляют Sequence Display как общую платформу для эволюции редакторов генома к труднодоступным PAM. doi.orgNature Communicationsdoi.orgОткрыть источник ↗