Article
生物工学：連続的に起こるゲノム編集を介する時間分解マルチシンボル分子記録
Nature 608, 7921 doi: 10.1038/s41586-022-04922-8
DNAは本来、in vivo分子記録のためのデジタル媒体として働くのに適している。しかし、DNAを使う現在の記憶デバイスは、同時に記録できる異なる「シンボル」の数についての制約や、事象が起こる順序を捕捉できないという制約があった。今回我々は、in vivo分子記録のための一般的なシステムで、このような制約が克服された「DNAタイプライター（DNA Typewriter）」について報告する。DNAタイプライターでは、何も書かれていない記録媒体（「DNAテープ」）はCRISPR–Cas9標的部位の部分配列が縦列に並んだもので構成されていて、その最初の部位を除く全ての部分配列は5′末端が短縮しているために不活性である。挿入される短い編集配列はシンボルとして働いて、編集を仲介するプライム編集ガイドRNAのアイデンティティーを記録する一方、「タイプガイド」の位置をDNAテープに沿って1単位移動させるので、ゲノム編集が連続的に起こるようになる。DNAタイプライターのこの概念実証実験では、数千のシンボル、複雑な事象履歴、短いテキストメッセージの記録と解読が実証され、数十の直交性テープの性能が評価され、20もの連続する事象を記録する能力のある「長いテープ」が構築された。さらに、DNAタイプライターを単一細胞RNA-seqと組み合わせて用いて、3257個の細胞の単系統の細胞系譜を再構築し、連続的編集結果のマルチコピーDNAテープへの「ポアソン分布に似た蓄積」が、少なくとも20世代と25日間のin vitroクローン増殖の間、維持可能であることが分かった。
