小分子化合物靶向DNA连接酶IV提高CRISPR/Cas9基因编辑效率的研究进展

来源：湖北农业科学杂志2020年第22期北京时间：

作者：肖红卫, 毕延震

单位：动物胚胎工程与分子育种湖北重点实验室/湖北省农业科学院畜牧兽医研究所,武汉 430064

摘要：基因编辑工具能够在DNA链上制造特定位点双链断裂(Double-strand breaks,DSB)。细胞内具有修复DSB的2种不同途径,即同源重组(HDR)和非同源末端连接(NHEJ)。NHEJ与HDR之间相互竞争,互为替代DNA修复途径。DNA连接酶IV参与NHEJ途径并发挥重要作用。DNA连接酶IV抑制剂可以抑制DNA修复通路中NHEJ的效率,同时可以提高HDR的效率。为了优选小分子化合物实现更有效的基因定点插入,综述了SCR7、NU7026、白藜芦醇、L755507这4种不同的小分子化合物在CRISPR/Cas9基因编辑效率上的研究,归纳了这4种小分子化合物在其中发挥的作用,并用生物信息学软件模拟所用小分子化合物与DNA连接酶IV的对接。在此基础上,对这4种小分子化合物提高基因编辑效率的研究前景进行了展望。

关键词：双链断裂,同源重组,非同源末端连接,DNA连接酶IV,小分子化合物

基金资助：转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08010003-006);湖北省自然科学基金杰出青年项目(2018CFA043);湖北省技术创新重大专项(2019ABA084);湖北省创新中心项目(2020-620-000-001-20);中国科学院战略性科技先导专项(XDA24030204);湖北省农业科学院领军人才培养计划项目(L2018015)