Nature chemical biology · 2025
Efficient and precise inversion of genomic DNA from large to chromosomal scale.
СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Zhang Ao, Sun Xiangkun, Wu Ying, Gao Pan, Zhang Ruiwen, Zhang Man, Xie Sisi, Fan Wei, Zhang Ying, Yin Hao
Аннотация
Chromosomal inversion is a key structural variation impacting cellular fitness and genomic integrity. Here we developed prime-editing-based inversion with enhanced performance (PIE) to efficiently induce large-scale inversions in mammalian cells. PIEv1 uses a prime-editing guide RNA (pegRNA) pair but yields one imprecise junction. PIEv2 and PIEv3 add a second pegRNA pair for precise inversion, with PIEv3b further enhancing coupling precise inversion through improved plasmid design. PIEv3b achieves inversion efficiencies up to 61.7% for 1 Mb and 14.2% for 50 Mb segments and shows 4-20-fold higher efficiency compared to twin prime editing with integrase, across ranges of 100 kb to 30 Mb. Additionally, PIEv3b outperforms nuclease-based approaches in both inversion efficiency and precision. Using PIE, we convert human chromosomes from metacentric to telocentric configurations by inverting 30-Mb and 100-Mb chromosomal segments. Our work represents a powerful tool for engineering chromosomal structural variations, with broad implications for medicine and biotechnology.