Abstract
CRISPR/Cas9 systems and recently established base editors are essential tools for precise, targeted genome editing for translational and basic research applications. Here we present small, easily combined improvements to reach editing versatility and enhanced efficiency. This is achieved by improved nuclear localization of Cas9, protected DNA sequences for homology directed repair and a combinatorial use of base editors to reach initially inaccessible target sites.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
Literatur
Stemmer M, Thumberger T, Del Sol Keyer M et al. (2015) CCTop: An Intuitive, Flexible and Reliable CRISPR/Cas9 Target Prediction Tool. PLoS One 10: e0124633
Cornean A, Gierten J, Welz B et al. (2022) Precise in vivo functional analysis of DNA variants with base editing using ACEofBASEs target prediction. Elife 11: e72124
Anton T, Karg E, and Bultmann S (2018) Applications of the CRISPR/Cas system beyond gene editing. Biol Methods Protoc 3: bpy002
Cong L, Ran F A, Cox D et al. (2013) Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science 339: 819–823
Iwamatsu T (2004) Stages of normal development in the medaka Oryzias latipes. Mech Dev 121: 605–618
Thumberger T, Tavhelidse-Suck T, Gutierrez-Triana J A et al. (2022) Boosting targeted genome editing using the heitag. Elife 11: e70558
Gutierrez-Triana J A, Tavhelidse T, Thumberger T et al. (2018) Efficient single-copy HDR by 5′ modified long dsDNA donors. Elife 7: e39468
Medert R, Thumberger T, Tavhelidse-Suck T et al. (2022) Efficient single copy integration via homology-directed repair (scHDR) by 5′ modification of large DNA donor fragments in mice. Nucleic Acids Res, DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkac1150
Lebek S, Chemello F, Caravia X M et al. (2023) Ablation of CaMKIIdelta oxidation by CRISPR-Cas9 base editing as a therapy for cardiac disease. Science 379: 179–185
Tan J, Zeng D, Zhao Y et al. (2022) PhieABEs: a PAM-less/free high-efficiency adenine base editor toolbox with wide target scope in plants. Plant Biotechnol J 20: 934–943
Walton R T, Christie K A, Whittaker M N et al. (2020) Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants. Science 368: 290–296
Pakari K, Wittbrodt J, Thumberger T (2022) De novo PAM generation to reach initially inaccessible target-sites for base editing. Development 150: dev 2011115
Funding
Funding note: Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding authors
Additional information
Kaisa Pakari 2014–2017 Bachelorstudium Molekulare Biowissenschaften an den Universitäten Linz und Salzburg, Österreich. 2018–2021 Masterstudium der Molekularen Biotechnologie an der Universität Heidelberg. Seit 2022 Promotion unter Anleitung von Prof. Dr. J. Wittbrodt und Dr. T. Thumberger am Centre for Organismal Studies Heidelberg (COS), Universität Heidelberg.
Joachim Wittbrodt Entwicklungsbiologe und Genetiker. 1990 Promotion, MPI Martinsried. 1991–1994 Postdoc am Biocentre (Basel). 1995–1998 Gruppenleiter am MPI Göttingen und 1999–2009 am EMBL. 2006–2012 Direktor am Institut für Toxikologie und Genetik des Karlsruher Instituts für Technologie. Seit 2007 Professor an der Universität Heidelberg und Gründungsdirektor des COS.
Thomas Thumberger 2001–2006 Biologiestudium an der Universität Hohenheim (Diplom); dort bis 2011 Promotion im Bereich Entwicklungsbiologie unter der Leitung von Prof. Dr. M. Blum. Seit 2011 Postdoc und wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Dr. J. Wittbrodt am COS, Universität Heidelberg.
Rights and permissions
Open Access: Dieser Artikel wird unter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsgemäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen. Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de.
About this article
Cite this article
Pakari, K., Wittbrodt, J. & Thumberger, T. CRISPR-Fortschritte — Schnitt für Schnitt zu neuen Möglichkeiten. Biospektrum 29, 25–28 (2023). https://doi.org/10.1007/s12268-023-1893-z
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s12268-023-1893-z