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碱基编辑质粒(Base Editor) 先导编辑质粒(Prime Editing,PE)

发布时间:2026-07-19 来源:


1. 碱基编辑质粒(Base Editor)

表格


质粒名称Addgene 编号 / 备注功能说明
XCas9(3.7)-ABE(7.10)108382单碱基 A→G 替换,David Liu 课题组经典 ABE 编辑器
NG-ABE8e138491NG PAM 兼容高效腺嘌呤碱基编辑器,编辑窗口更广
pCAG-CBE4max-SpRY-P2A-EGFP(RTW5133)139999CBE 胞嘧啶编辑器,SpRY 无 PAM 限制,带 EGFP 荧光标记
pCMV-T7-ABEmax(7.10)-SpRY-P2A-EGFP(RTW5025)140003ABEmax 腺嘌呤编辑器,SpRY 广谱 PAM,T7 体外转录 + EGFP
BPK152065777早期经典 CBE 胞嘧啶碱基编辑骨架质粒

2. 先导编辑质粒(Prime Editing,PE)

表格




质粒名称Addgene 编号 / 备注功能说明
pCMV-PEmax-P2A-hMLH1dn174828优化型 PEmax,搭配显性负突变 hMLH1 提升编辑效率
pU6-tevopreq1-GG-acceptor174038PE 专用 pegRNA 表达骨架,U6 启动子
pLenti-PE2-BSD161514慢病毒型 PE2,含 BSD 博来霉素筛选标记,适合稳转细胞株
pCMV-PE2-P2A-GFP132776初代 PE2 编辑器,带绿色荧光 GFP,方便流式分选阳性细胞
pCMV-PE232775David Liu 原始初代 PE2 核心质粒
PU6-gRNA-accepter132777U6 驱动 pegRNA / 引导 RNA 通用空载骨架
pCMV-PEmax-P2A-BSD174821PEmax 优化先导编辑器,BSD 药物筛选标记
v3em-Cterm-PE2max-ΔRNaseH-dualU6198735体内专用 PE2max,截除 RNaseH,双 U6 共表达 pegRNA
v3em-Nterm-PE2max198734体内递送 PE2max 载体,N 端改造适配体内转染
pCMV-PE6c207853新一代 PE6c 先导编辑器,大幅降低副产物
v3em-Cterm-PE6c-dualU6-Rosa26-twinPE-attB207861体内定点整合 twinPE 双先导编辑载体,可靶向 Rosa26 位点
SpRY-PEmax-BSD自主构建SpRY Cas9 变体,无 PAM 限制 PEmax,BSD 筛选,靶向范围极大拓展
NG-PEmax-BSD自主构建NG PAM 兼容 PEmax,克服传统 NG Cas9 狭窄靶向限制

二、分类

  1. 碱基编辑(Base Editor)


  • ABE 系列:仅实现 A-T → G-C 单碱基转换,无双链 DNA 断裂,脱靶风险低于 CRISPR-Cas9;SpRY 变体可识别几乎所有 PAM 序列,解决传统 NG/SpCas9 靶向局限。

  • CBE 系列:实现 C-G → T-A 转换,BPK1520 为初代骨架,CBE4max 为高活性优化版本。

  • 适用场景:点突变疾病建模、单碱基致病突变修复、基因沉默 / 激活(终止密码子引入)。


2. 先导编辑(Prime Editing, PE)


核心优势

不产生 DNA 双链断裂,可精准实现所有单碱基替换、小片段插入 / 缺失,无 indel 副产物、无脱靶大片段缺失,覆盖碱基编辑无法实现的编辑类型(如 C→G、T→A、短片段插入删除)。


质粒亚型分工

  1. 初代 PE2(32775/132776):基础工具,体外细胞基础验证使用;

  2. PEmax 系列(174828/174821):密码子、连接肽优化,编辑效率较 PE2 提升数倍;搭配 hMLH1dn 可抑制细胞错配修复通路,进一步提升编辑效率;

  3. 慢病毒载体 pLenti-PE2-BSD:用于构建稳定表达 PE 的细胞系,BSD 筛选;

  4. 体内专用 v3em 系列(198734/198735/207861):适配 AAV / 脂质体体内递送,ΔRNaseH 改造降低体内免疫应激,dualU6 同步表达 PE 蛋白与 pegRNA;twinPE 载体可实现大片段基因精准替换;

  5. 广谱 PAM 自主构建载体(SpRY-PEmax、NG-PEmax):突破传统 SpCas9 NGG PAM 限制,基因组靶向位点覆盖度提升 3~10 倍,适合无 NGG 位点的基因编辑靶点。


配套骨架

pU6 系列空载仅用于克隆 pegRNA(引导编辑模板 RNA),与 PE 蛋白表达质粒共转染使用。


三、补充使用建议?

  1. 细胞体外实验首选:

    单碱基突变:SpRY-ABEmax-EGFP(#140003)/ CBE4max-SpRY(#139999);

    任意类型精准编辑:pCMV-PEmax-P2A-GFP /pCMV-PEmax-BSD;

  2. 体内动物实验:优先 v3em 系列改造 PE2max/PE6c 载体;

  3. 稳转细胞株构建:选用 pLenti-PE2-BSD 慢病毒载体;

  4. 稀有靶点(无 NGG PAM):使用自主构建 SpRY-PEmax-BSD / NG-PEmax-BSD;

  5. pegRNA 克隆:统一使用 pU6-tevopreq1-GG-acceptor(#174038)空载。