medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2025.07.126-128medgen-3101Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTАнализ нецелевой активности CRISPR/Cas9 в дрожжевой моделиAnalysis of CRISPR/Cas9 Off-Target Activity in a Yeast ModelШумегаА. Р.ShumegaA. R.

Шумега Андрей Романович,

198504, г. Санкт-Петербург, Петергоф, ул. Ботаническая, 17;

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9

17, Botanicheskaya st., St. Petersburg, Peterhof, 198504;

7-9, Universitetskaya emb., Saint Petersburg, 199034

shumega84@mail.ruДевяткинД. М.DeviatkinD. M.

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9

7-9, Universitetskaya emb., Saint Petersburg, 199034

СтепченковаЕ. И.StepchenkovaE. I.

198504, г. Санкт-Петербург, Петергоф, ул. Ботаническая, 17;

199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9

17, Botanicheskaya st., St. Petersburg, Peterhof, 198504;

7-9, Universitetskaya emb., Saint Petersburg, 199034

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Санкт-Петербургский филиал; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияVavilov Institute of General Genetics, St. Petersburg Branch, Russian Academy of Sciences; St. Petersburg State University, Department of Genetics and BiotechnologyRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университетРоссияSt. Petersburg State University, Department of Genetics and BiotechnologyRussian Federation202529092025247126128Copyright © Шумега А.Р., Девяткин Д.М., Степченкова Е.И., 20252025Шумега А.Р., Девяткин Д.М., Степченкова Е.И.Shumega A.R., Deviatkin D.M., Stepchenkova E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/3101

Методы геномного редактирования на основе Cas9 могут представлять опасность при использовании в медицине, поскольку системы CRISPR/Cas9 являются мутагенными факторами, способными вносить одно- и двунитевые разрывы в ДНК как в целевых, так и в нецелевых участках генома и провоцировать нежелательные мутации в месте разрыва. Нецелевая активность редактирующего комплекса связана с тем, что РНК, направляющая нуклеазу Cas9 в сайт редактирования, способна распознавать не полностью комплементарные ей 20-нуклеотидные сайты генома, и даже при неполной комплементарности направляющей РНК и последовательности мишени возможно формирование двунитевого разрыва. В данной работе мы использовали дрожжей Saccharomyces cerevisiae в качестве модельного организма для оценки влияния неспаренностей в различных положениях гидовой РНК на эффективность редактирования с использованием Cas9.

Cas9-based genome editing methods may pose a risk when used in medicine because CRISPR/Cas9 systems are mutagenic, capable of introducing single- and double-strand breaks in DNA in both target and non-target regions of the genome, leading to unwanted mutations at the break site. The non-target activity of the editing complex is due to its ability to recognize 20-nucleotide sites in the genome that are not fully complementary to its guide RNA and introduce a double-strand break. In this study, we used the yeast Saccharomyces cerevisiae as a model organism to evaluate the effect of mismatches at different positions of the guide RNA on the editing efficiency of Cas9.

мутагенезCRISPR/Cas9Saccharomyces cerevisiaemutagenesisCRISPR/Cas9Saccharomyces cerevisiaeReferencesLeonard A., Tisdale J. F. A new frontier: FDA approvals for gene therapy in sickle cell disease. Molecular Therapy. 2024;32(2):264-267.Leonard A., Tisdale J. F. A new frontier: FDA approvals for gene therapy in sickle cell disease. Molecular Therapy. 2024;32(2):264-267.Lada A.G., Stepchenkova E.I., Waisertreiger I.S., et al. Genome-wide mutation avalanches induced in diploid yeast cells by a base analog or an APOBEC deaminase. PLoS Genet. 2013;9(9):e1003736. doi: 10.1371/journal.pgen.1003736.Lada A.G., Stepchenkova E.I., Waisertreiger I.S., et al. Genome-wide mutation avalanches induced in diploid yeast cells by a base analog or an APOBEC deaminase. PLoS Genet. 2013;9(9):e1003736. doi: 10.1371/journal.pgen.1003736.Laughery M. F., Wyrick J. J. Simple CRISPR/Cas9 genome editing in Saccharomyces cerevisiae. Current protocols in molecular biology. 2019;. 129(1):e110.Laughery M. F., Wyrick J. J. Simple CRISPR/Cas9 genome editing in Saccharomyces cerevisiae. Current protocols in molecular biology. 2019;. 129(1):e110.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.