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DNAループ形成は遺伝子調節の普遍的かつ重要な特性である。DNAループ形成は効率的に検出可能であるが、DNAループ形成を容易に操作できるツールは限られている。著者らは今回、プログラム可能なDNAループを生み出すためにCRISPRを利用したDNAループ形成試薬を開発した。様々な特異性を示す切断阻害変異導入Cas9タンパク質をヘテロ二量体形成又は翻訳融合により結合し、2つの別々なDNA領域を結び付けることができる二価複合体を作製した。モデルに基づく最適化後、E. coliを用いた定量的DNAループ形成アッセイにより試薬の妥当性を検証した。ループ形成効率は4.7 kbループで約15%であるが、追加ガイドによるループのマルチプレックス化により有意に向上する。二価dCas9複合体は、離れた位置にあるエンハンサーエレメントを遺伝子プロモーターまで持ってくるために染色体DNAを書き換えることにより、内因性norVW遺伝子の活性化に用いられる。このような試薬は、様々な種類の細胞のDNAループ形成を操作できるようにし、内因性ループについての理解に役立ち、新たな調節性の接続を作り出すことを可能にする。
改変した二価dCas9複合体を用いたプログラム可能なDNAループ形成