この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1 ゲノム編集の概念
3.1.1
遺伝子編集
部位特異的修飾を遺伝子に組み込むための核酸損傷、修復機構、複製および/または組換えを含む ゲノム工学 (3.1.3) の技術
注記1:遺伝子編集は ゲノム編集 (3.1.2) のサブクラスである。
注記 2:さまざまなゲノム編集ツールがあります (3.2 および図 1 を参照)
3.1.2
ゲノム編集
部位特異的修飾をゲノム DNA に組み込むための核酸損傷、修復メカニズム、複製および/または組換えを含む ゲノム工学 (3.1.3) の技法
注記1: 遺伝子編集(3.1.1) はゲノム編集のサブクラスである。
図1 —ゲノム編集技術/ツールの例
3.1.3
ゲノム工学
ゲノム核酸に意図的な変更を導入するプロセス
注記 1: 遺伝子編集 (3.1.1) および ゲノム編集 (3.1.2) は、ゲノム工学で使用される技術です。
3.1.4
的外れの
オフターゲットゲノム編集
標的とは異なるゲノム位置および/または核酸配列 (3.1.6)
例:
オフターゲット結合、オフターゲット切断、オフターゲット編集、オフターゲット配列変更。
注記 1:対象外の編集は、 意図しない編集の例です (3.3.7) 。
3.1.5
特異性
ゲノム編集標的特異性
編集エージェントまたは編集手順が意図した ターゲットのみに作用する程度 (3.1.6)
注記1:この用語を使用する場合、手順が定義され、意図されたターゲットが定義され、アクションまたは結果が測定および報告され、検出限界が報告されます。
3.1.6
目標
ゲノム編集ターゲット
ゲノム編集(3.1.2) プロセス中に意図的な結合、修飾、および/または切断を受ける核酸配列
注記 1: オフターゲット (3.1.4) 、 Cas ヌクレアーゼ標的部位 (3.2.2.2) 、 メガヌクレアーゼ標的部位 (3.2.3.4) 、 メガタル標的部位 (3.2.4.3) 、 TALEN 標的部位 (3.2. 5.4) および ZFN ターゲット サイト (3.2.6.5) 。
3.2 ゲノム編集ツール
3.2.1 一般
3.2.1.1
修理テンプレート
標的またはその近くで特定の DNA 配列の変化を組み込むように細胞 DNA 修復経路を指示するために使用される核酸配列 (3.1.6)
3.2.1.2
部位特異的 DNA 修飾酵素
特定の配列でDNAを修飾できる酵素
例:
部位特異的ヌクレアーゼ (3.2.1.3) 、部位特異的アデノシンデアミナーゼ。
3.2.1.3
部位特異的ヌクレアーゼ
配列特異的ヌクレアーゼ
酵素:特定の配列で核酸ポリマーの隣接するヌクレオチド間のホスホジエステル結合を切断できる
3.2.2 CRISPR 固有
3.2.2.1
Casヌクレアーゼ
CRISPR関連ヌクレアーゼ
酵素:ヌクレオチド間のホスホジエステル結合を切断できる CRISPR システムの構成要素である
例:
Cas3, Cas9, Cas12a, Cas13, Cas
注記 1:一部の Cas ヌクレアーゼは gRNA と相互作用します (3.2.2.4) 。 crRNA (3.2.2.3) 、 sgRNA (3.2.2.7) および tracrRNA (3.2.2.9) も参照してください。
3.2.2.2
Casヌクレアーゼ標的部位
ほとんどの場合、 PAM (3.2.2.5) と、Cas RNP の標的配列特異的ガイドにハイブリダイズする領域 (3.2.2.6) を含むヌクレオチド配列
3.2.2.3
crRNA
CRISPR RNA
標的に対する配列相補性(3.1.6) およびCasタンパク質および任意で tracrRNA(3.2.2.9) と相互作用する配列を含むポリリボヌクレオチド
注記 1: crRNA は、CRISPR システムに応じて、 gRNA (3.2.2.4) のコンポーネントまたは完全な gRNA です。
注記 2:一部の CRISPR システムでは、crRNA の一部が tracrRNA と塩基対を形成します (例: Cas9)他の CRISPR システムには tracrRNA がありません (例: Cas12a/Cpf1) tracrRNA を必要としないシステムでは、gRNA は「CRISPR RNA」または単に「crRNA」と呼ばれます。
3.2.2.4
gRNA
ガイド RNA
Casヌクレアーゼ(3.2.2.1) または特定の 標的(3.1.6) と直接相互作用する変異体との生産的な相互作用に十分な領域を含むポリリボヌクレオチド
注記 1: crRNA (3.2.2.3) 、 tracrRNA (3.2.2.9) および sgRNA (3.2.2.7) を参照。
注記 2: Cas9 型タンパク質の場合、天然の gRNA は、配列特異性を付与する crRNA と、タンパク質と相互作用して活性化する tracrRNA で構成されます。これは、「デュアル ガイド」と呼ばれることもあります。他の Cas タンパク質は、異なる gRNA 構造を持つことができます。
注記 3: Cas9 タンパク質の sgRNA は、crRNA と tracrRNA が人工リンカーで融合された非天然のポリリボヌクレオチドです。
注記4:場合によっては、ホスホジエステル結合、塩基または糖部分への修飾など、ポリリボヌクレオチドの化学修飾が使用されます。これらには、RNAヌクレオチドのDNA(2'-デオキシ)または2'-メトキシヌクレオチドの置換などが含まれます。
3.2.2.5
パム
プロトスペーサー隣接モチーフ
ガイド付き Cas ヌクレアーゼ (3.2.2.1) またはバリアント結合に必要な、核酸の標的領域内の短いヌクレオチド モチーフ
注記1: PAMは、g RNA (3.2.2.4) が標的とする核酸配列とは異なるが、近接している。
3.2.2.6
RNP
リボ核タンパク質
RNAにタンパク質が結合した複合体
注記1: CRISPRベースの ゲノム編集 (3.1.2) の文脈では、RNPはCasタンパク質とg RNAの複合体を指す (3.2.2.4) 。
3.2.2.7
sgRNA
シングルガイド RNA
crRNA (3.2.2.3) と tracrRNA (3.2.2.9 ) の融合
注記 1 g RNA (3.2.2.4) 参照。
3.2.2.8
ターゲットビーチ
CRISPR ターゲット鎖
Casタンパク質または変異体のg RNA(3.2.2.4) に相補的な一本鎖核酸配列
3.2.2.9
tracrRNA
トランス活性化 CRISPR RNA
crRNA (3.2.2.3) と塩基対を形成し、 Cas ヌクレアーゼ (3.2.2.1) と相互作用して、 標的 (3.1.6) の配列特異的相互作用を可能にするポリリボヌクレオチド
注記 1: tracrRNA は gRNA (3.2.2.4) のオプションのコンポーネントです。
3.2.3 メガヌクレアーゼ特異的
3.2.3.1
メガヌクレアーゼ
親エンドヌクレアーゼによって認識される部位とは異なる15から40塩基対のDNA 標的(3.1.6) を認識するように操作されたホーミングエンドヌクレアーゼのLAGLIDADGサブタイプのバリアント
注記1: LAGLIDADGコンセンサス配列は、このファミリーのメガヌクレアーゼにおけるDNA切断部位の二量体化界面および重要な構成要素として機能するαへリックスを表す。
3.2.3.2
メガヌクレアーゼ リンカー
2つのLAGLIDADGドメインを互いに連結して単一のポリペプチド鎖を形成する、天然または人工的に誘導されたポリペプチド配列
注記1: LAGLIDADGコンセンサス配列は、このファミリーの メガヌクレアーゼにおけるDNA切断部位の二量体化界面および重要な構成要素として機能するαへリックスを表す (3.2.3.1) 。
3.2.3.3
メガヌクレアーゼ単鎖
メガヌクレアーゼ (3.2.3.1): 単一のポリペプチド鎖として発現するために、天然または人工的に誘導されたポリペプチドリンカーによって結合された 2 つの LAGLIDADG ドメインから構成される
注記1: LAGLIDADGコンセンサス配列は、このファミリーのメガヌクレアーゼにおけるDNA切断部位の二量体化界面および重要な構成要素として機能するαへリックスを表す。
3.2.3.4
メガヌクレアーゼ標的部位
メガヌクレアーゼによって認識される DNA 配列 (3.2.3.1)
注記1:メガヌクレアーゼ標的部位は、4塩基対の中間配列(「中央4」としても知られる)によって分離された2つの等しい長さの半分の部位からなる15~40塩基対のDNA配列である。切断は、各 DNA 鎖の半分の部位と中間部位の接合部で発生し、4 ヌクレオチドの 3' オーバーハングが残ります。
3.2.4 megaTAL 固有
3.2.4.1
メガタル
転写活性化因子様 (TAL) エフェクター (TALE) [ 1 ] の配列で構成される人工キメラヌクレアーゼ [ 1] DNA 結合ドメイン、 megaTAL リンカー (3.2.4.2) および メガヌクレアーゼ (3.2.3.1)
3.2.4.2
メガタルリンカー
一連のTAL DNA結合ドメインと メガヌクレアーゼをつなぐアミノ酸配列(3.2.3.1)
3.2.4.3
メガタル標的サイト
TAL アレイと メガヌクレアーゼ ( 3.2.3.1) の両方が標的とする DNA 配列を含む、megaTAL の意図した DNA 結合部位 (3.2.4.1)
3.2.5 TALEN 固有
3.2.5.1
RVD
可変方向を繰り返す
DNA 結合特異性を付与する TAL リピート内の 2 つのアミノ酸配列
3.2.5.2
テイルズ
転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ
TALEのDNA結合ドメインに融合したエンドデオキシリボヌクレアーゼから構成される人工ヌクレアーゼ[1] TALE認識配列から定義された距離でDNAを切断する
注記 1 TALEN は、切断のために 標的 (3.1.6) に隣接する DNA の反対側の鎖で二量体化する TALE-FokI 融合タンパク質のペアを指すことができます。
3.2.5.3
タレンは去った
一連の TAL DNA 結合ドメインとエンドデオキシリボヌクレアーゼ (通常は FokI) を連結するポリペプチド配列
3.2.5.4
TALENターゲットサイト
TALENが認識するDNA配列(3.2.5.2)
注記 1:典型的な TALEN 標的部位は、一対の TALEN によって認識され、それぞれ 1 つの TALEN によって認識される上流および下流の配列に隣接する中央スペーサー領域を含みます。このペアは、2 つの TALEN ヌクレアーゼ ドメインが二量体化してスペーサー領域内の DNA を切断するように設計されています。
3.2.6 ZFN 固有
3.2.6.1
亜鉛指
Cys2His2 ジンクフィンガー
亜鉛の配位を介して 2 本のベータ鎖と 1 本のアルファヘリックス (β β α) からなるコンパクトな構造に折り畳まれる DNA 結合ドメイン
注記1:ジンクフィンガーDNA結合ドメインは通常28個のアミノ酸を含む.
3.2.6.2
ZFN
ジンクフィンガーヌクレアーゼ
キメラタンパク質:DNA切断ドメインに連結された ジンクフィンガー(3.2.6.1) の配列からなる
注記1: FokIは、ジンクフィンガーに結合したDNA切断ドメインとして広く使用されています。
注記2: 2つのZFNが適切な間隔で配置された一対のDNA標的部位に結合すると、ヌクレアーゼドメインの二量体化と標的間のDNA切断が可能になります。
3.2.6.3
ZFNが去った
一連の ジンクフィンガー (3.2.6.1) 結合ドメインおよび DNA 切断ドメインにリンクするポリペプチド配列
注記1: FokIは、ジンクフィンガーに結合したDNA切断ドメインとして広く使用されています。
3.2.6.4
ZFN認識ヘリックス
ジンクフィンガー (3.2.6.1) 内の 7 つの残基位置は、その DNA 結合優先性に最も直接的に関与しています。
注記1: 7個の残基は、αヘリックスの最初の6個の残基と、ヘリックスのN末端の直前の残基を含む。それらは通常、位置 +1 から +6 (アルファヘリックス内) および位置 (-1) (ヘリックスの直前) と呼ばれます。
3.2.6.5
ZFN ターゲット サイト
一対の ZFN によって認識される DNA 配列 (3.2.6.2)
注記1:典型的なZFN標的部位は、ZFNヌクレアーゼドメインがスペーサー内で二量体化して切断するように配向された ジンクフィンガー(3.2.6.1) のアレイによってそれぞれ認識されるDNA配列が隣接する中央スペーサー領域を含む。
3.2.6.6
非破壊検査
ジンクフィンガープロテイン
複数の ジンクフィンガーのタンデム配列からなる DNA 結合タンパク質 (3.2.6.1)
3.3 ゲノム編集の成果
3.3.1
編集
DNAを編集する
RNA編集
エピゲノム編集
DNA, RNA, またはエピゲノム編集
ゲノム編集(3.1.2) コンポーネントの適用に起因する核酸配列への変更
例:
挿入、削除、置換、脱アミノ化、メチル化、脱メチル化。
注記 1:ゲノム編集コンポーネントには、ヌクレアーゼおよび 修復テンプレート (3.2.1.1) を含めることができます。
3.3.2
HDR
相同性指向の修復
組換え DNA 修復のメカニズム[2] 。修復は、 標的 (3.1.6) に隣接する配列に対応する領域を持つポリヌクレオチドによってテンプレート化される
例:
HDR テンプレート化された一本鎖 DNA オリゴヌクレオチド。
注記 1: 修復テンプレート (3.2.1.1) は、 ゲノム編集 (3.1.2) アプローチで配列変更を達成するために外因的に導入することができます。
3.3.3
インデル
インデル変異
ヌクレオチドの挿入および/または削除によって引き起こされる配列変化
3.3.4
意図した編集
ゲノム編集(3.1.2) コンポーネントの適用に起因する、 標的(3.1.6) への設計された改変
注記 1: edit (3.3.1) を参照してください。
注記 2:ゲノム編集コンポーネントには、ヌクレアーゼおよび 修復テンプレート (3.2.1.1) を含めることができます。
3.3.5
MMEJ
ミクロ相同性を介した末端結合修復
DNA 末端結合修復のメカニズム[3] 。DNA 末端は、修復のために末端を整列させるために開始二本鎖切断に隣接する相同性の短い領域を使用して互いに再結合されます。
注記 1: ゲノム編集 (3.1.2) アプローチにおける DNA 切断の MMEJ 修復は、マイクロ相同性領域のペア間の欠失をもたらす可能性があります。
注記 2: MMEJ の短い相同領域は、通常 2 ~ 25 塩基対です。
3.3.6
NHEJ
非相同末端結合
DNA 末端結合修復[3]のメカニズム:DNA 末端が相同性に依存しない方法で結合される
注記 1: ゲノム編集 (3.1.2) ワークフローにおける DNA 切断の NHEJ 修復により、 インデル (3.3.3) が形成される可能性があります。
3.3.7
意図しない編集
ゲノム編集(3.1.2) コンポーネントの適用に起因する オフターゲット(3.1.4) での核酸への修飾
注記 1: edit (3.3.1) を参照してください。
注記 2:ゲノム編集コンポーネントには、ヌクレアーゼおよび 修復テンプレート (3.2.1.1) を含めることができます。
参考文献
| [1] | 米国国立医学図書館。 MeSH Descriptor Data 2020: 転写アクティベーター様エフェクター。 https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?name=TRANSCRIPTION%20ACTIVATOR-LIKE%20EFFECTORS から入手可能 |
| [2] | 米国国立医学図書館。 MeSH 記述子データ 2020: 組換え DNA 修復。 https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?ui=D059767 から入手可能 |
| [3] | 米国国立医学図書館。 MeSH 記述子データ 2020: DNA 末端結合修復。入手先: https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?ui=D059766 |
3 Terms and definitions
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1 Genome editing concepts
3.1.1
gene editing
techniques for genome engineering (3.1.3) that involve nucleic acid damage, repair mechanisms, replication and/or recombination for incorporating site-specific modification(s) into a gene or genes
Note 1 to entry: Gene editing is a subclass of genome editing (3.1.2) .
Note 2 to entry: There are various genome editing tools (see 3.2 and Figure 1).
3.1.2
genome editing
techniques for genome engineering (3.1.3) that involve nucleic acid damage, repair mechanisms, replication and/or recombination for incorporating site-specific modification(s) into a genomic DNA
Note 1 to entry: Gene editing (3.1.1) is a subclass of genome editing.
Figure 1—Examples for genome editing technologies/tools
3.1.3
genome engineering
process of introducing intentional changes to genomic nucleic acid
Note 1 to entry: Gene editing (3.1.1) and genome editing (3.1.2) are techniques used in genome engineering.
3.1.4
off-target
genome editing off-target
genomic position and/or nucleic acid sequence distinct from the target (3.1.6)
EXAMPLE:
Off-target binding, off-target cleavage, off-target edit, off-target sequence change.
Note 1 to entry: An off-target edit is an example of an unintended edit (3.3.7) .
3.1.5
specificity
genome editing target specificity
extent to which an editing agent or procedure acts only on its intended target (3.1.6)
Note 1 to entry: When using this term, the procedure is defined, the intended target is defined, the action or outcome is measured and reported, and limits of detection are reported.
3.1.6
target
genome editing target
nucleic acid sequence subject to intentional binding, modification and/or cleavage during a genome editing (3.1.2) process
Note 1 to entry: See also off-target (3.1.4) , Cas nuclease target site (3.2.2.2) , meganuclease target site (3.2.3.4) , megaTAL target site (3.2.4.3) , TALEN target site (3.2.5.4) and ZFN target site (3.2.6.5) .
3.2 Genome editing tools
3.2.1 General
3.2.1.1
repair template
nucleic acid sequence used to direct cellular DNA repair pathways to incorporate specific DNA sequence changes at or near a target (3.1.6)
3.2.1.2
site-directed DNA modification enzyme
enzyme capable of modifying DNA at a specific sequence
EXAMPLE:
Site-directed nuclease (3.2.1.3) , site-directed adenosine deaminase.
3.2.1.3
site-directed nuclease
sequence-specific nuclease
enzyme capable of cleaving the phosphodiester bond between adjacent nucleotides in a nucleic acid polymer at a specific sequence
3.2.2 CRISPR specific
3.2.2.1
Cas nuclease
CRISPR associated nuclease
enzyme that is a component of CRISPR systems that is capable of breaking the phosphodiester bonds between nucleotides
EXAMPLE:
Cas3, Cas9, Cas12a, Cas13, CasX.
Note 1 to entry: Some but not all Cas nucleases interact with a gRNA (3.2.2.4) . See also crRNA (3.2.2.3) , sgRNA (3.2.2.7) and tracrRNA (3.2.2.9) .
3.2.2.2
Cas nuclease target site
nucleotide sequence comprising the PAM (3.2.2.5) , in most cases, and a region that hybridizes to the target sequence specific guide of a Cas RNP (3.2.2.6)
3.2.2.3
crRNA
CRISPR RNA
polyribonucleotide that includes sequence complementarity to the target (3.1.6) and a sequence that interacts with a Cas protein and optionally tracrRNA (3.2.2.9)
Note 1 to entry: crRNA is a component of g RNA (3.2.2.4) or a complete gRNA, depending on the CRISPR system.
Note 2 to entry: In some CRISPR systems, a portion of the crRNA will base-pair with the tracrRNA (e.g. Cas9). Other CRISPR systems lack tracrRNA (e.g. Cas12a/Cpf1). In systems that do not require tracrRNA, the gRNA is called a “CRISPR RNA” or simply “crRNA”.
3.2.2.4
gRNA
guide RNA
polyribonucleotide containing regions sufficient for productive interaction with a Cas nuclease (3.2.2.1) or variant to direct interaction with the specific target (3.1.6)
Note 1 to entry: See crRNA (3.2.2.3) , tracrRNA (3.2.2.9) and sgRNA (3.2.2.7) .
Note 2 to entry: For Cas9-type proteins, the natural gRNA comprises a crRNA that imparts sequence specificity and the tracrRNA that interacts with and activates the protein. This is sometimes referred to as a “dual guide”. Other Cas proteins can have different gRNA structures.
Note 3 to entry: sgRNA for Cas9 proteins are non-naturally occurring polyribonucleotides where the crRNA and tracrRNA are fused with an artificial linker.
Note 4 to entry: In some cases, chemical modifications of the polyribonucleotide are used, such as modifications to the phosphodiester linkages, bases or sugar moieties. These can include substitution of DNA (2′-deoxy) or 2′-methoxy nucleotides for RNA nucleotides, etc.
3.2.2.5
PAM
protospacer adjacent motif
short nucleotide motif in the targeted region of nucleic acid required for guided Cas nuclease (3.2.2.1) or variant binding
Note 1 to entry: PAMs are distinct from, but in close proximity to, nucleic acid sequence targeted by g RNA (3.2.2.4) .
3.2.2.6
RNP
ribonucleoprotein
complex comprising protein bound to RNA
Note 1 to entry: In the context of CRISPR-based genome editing (3.1.2) , RNP refers to the complex of Cas protein(s) and g RNA (3.2.2.4) .
3.2.2.7
sgRNA
single-guide RNA
fusion of crRNA (3.2.2.3) and tracrRNA (3.2.2.9)
Note 1 to entry: See g RNA (3.2.2.4) .
3.2.2.8
target strand
CRISPR target strand
single-stranded nucleic acid sequence that is complementary to the g RNA (3.2.2.4) of a Cas protein or variant
3.2.2.9
tracrRNA
trans-activating CRISPR RNA
polyribonucleotide that base-pairs with the crRNA (3.2.2.3) and interacts with a Cas nuclease (3.2.2.1) to enable sequence-specific interaction of the target (3.1.6)
Note 1 to entry: tracrRNA is an optional component of g RNA (3.2.2.4) .
3.2.3 Meganuclease specific
3.2.3.1
meganuclease
variant of the LAGLIDADG subtype of homing endonucleases engineered to recognize a 15 to 40 base pair DNA target (3.1.6) different from the site recognized by the parent endonuclease
Note 1 to entry: The LAGLIDADG consensus sequence represents an alpha helix that serves as a dimerization interface and key component in the DNA cleavage site in this family of meganucleases.
3.2.3.2
meganuclease linker
natural or artificially derived polypeptide sequence that links two LAGLIDADG domains to one another to form a single polypeptide chain
Note 1 to entry: The LAGLIDADG consensus sequence represents an alpha helix that serves as a dimerization interface and key component in the DNA cleavage site in this family of meganucleases (3.2.3.1) .
3.2.3.3
meganuclease single chain
meganuclease (3.2.3.1) composed of two LAGLIDADG domains joined by either a natural or artificially derived polypeptide linker in order to be expressed as a single polypeptide chain
Note 1 to entry: The LAGLIDADG consensus sequence represents an alpha helix that serves as a dimerization interface and key component in the DNA cleavage site in this family of meganucleases.
3.2.3.4
meganuclease target site
DNA sequence recognized by meganucleases (3.2.3.1)
Note 1 to entry: Meganuclease target sites are 15 to 40 base pair DNA sequence consisting of two equal length half sites separated by a 4 base pair middle sequence (also known as “central 4”). Cleavage occurs at the junction of the half sites and the middle site on each DNA strand leaving a 4 nucleotide 3′ overhang.
3.2.4 megaTAL specific
3.2.4.1
megaTAL
artificial chimeric nucleases composed of an array of transcription activator-like (TAL) effector (TALE)[1] DNA binding domains, a megaTAL linker (3.2.4.2) and a meganuclease (3.2.3.1)
3.2.4.2
megaTAL linker
amino acid sequence that links an array of TAL DNA binding domains and a meganuclease (3.2.3.1)
3.2.4.3
megaTAL target site
intended DNA binding site of a megaTAL (3.2.4.1) , encompassing the DNA sequence targeted by both the TAL array and the meganuclease (3.2.3.1)
3.2.5 TALEN specific
3.2.5.1
RVDs
repeat variable diresidue
two amino acid sequence in TAL repeats that imparts DNA binding specificity
3.2.5.2
TALEN
transcription activator-like effector nuclease
artificial nuclease composed of an endodeoxyribonuclease fused to DNA-binding domains of TALEs[1] that cleave DNA at a defined distance from TALE recognition sequences
Note 1 to entry: A TALEN can refer to a pair of TALE-FokI fusion proteins that dimerize on opposite strands of DNA adjacent to a target (3.1.6) for cleavage.
3.2.5.3
TALEN linker
polypeptide sequence that links an array of TAL DNA binding domains and an endodeoxyribonuclease, typically FokI
3.2.5.4
TALEN target site
DNA sequence recognized by TALENs (3.2.5.2)
Note 1 to entry: Typical TALEN target sites are recognized by a pair of TALENs and contain a central spacer region flanked by upstream and downstream sequences that are each recognized by one TALEN. This pair is designed in such a way that two TALEN nuclease domains dimerize to cleave DNA within the spacer region.
3.2.6 ZFN specific
3.2.6.1
zinc finger
Cys2His2 zinc finger
DNA binding domain that folds via coordination of zinc into a compact structure consisting of two beta strands and one alpha-helix (β β α)
Note 1 to entry: Zinc finger DNA binding domains typically contain 28 amino acids.
3.2.6.2
ZFN
zinc finger nuclease
chimeric protein consisting of an array of zinc fingers (3.2.6.1) linked to a DNA cleavage domain
Note 1 to entry: FokI is prevalently used as the DNA cleavage domain bound to a zinc finger.
Note 2 to entry: Binding of two ZFNs to a pair of appropriately spaced DNA target sites enables nuclease domain dimerization and DNA cleavage between the targets.
3.2.6.3
ZFN linker
polypeptide sequence that links an array of zinc finger (3.2.6.1) binding domains and a DNA cleavage domain
Note 1 to entry: FokI is prevalently used as the DNA cleavage domain bound to a zinc finger.
3.2.6.4
ZFN recognition helix
seven residue positions within a zinc finger (3.2.6.1) that are most directly responsible for its DNA binding preference
Note 1 to entry: The seven residues comprise the first six residues of the alpha helix, along with the residue immediately preceding the N-terminal of the helix. They are typically referred to as positions +1 to +6 (within the alpha helix) and position (−1) (immediately preceding the helix).
3.2.6.5
ZFN target site
DNA sequence recognized by a pair of ZFNs (3.2.6.2)
Note 1 to entry: Typical ZFN target sites contain a central spacer region flanked by DNA sequences that are each recognized by an array of zinc fingers (3.2.6.1) oriented such that the ZFN nuclease domains dimerize and cleave within the spacer.
3.2.6.6
ZFP
zinc finger protein
DNA binding protein consisting of a tandem array of multiple zinc fingers (3.2.6.1)
3.3 Genome editing outcomes
3.3.1
edit
DNA edit
RNA edit
epigenome edit
DNA, RNA or epigenome edit
modification to nucleic acid sequence resulting from the application of genome editing (3.1.2) components
EXAMPLE:
Insertion, deletion, substitution, deamination, methylation, demethylation.
Note 1 to entry: Genome editing components can include a nuclease and repair template (3.2.1.1) .
3.3.2
HDR
homology-directed repair
mechanism of recombinational DNA repair[2] where repair is templated by a polynucleotide with regions corresponding to sequences flanking the target (3.1.6)
EXAMPLE:
Single-stranded DNA oligonucleotide templated HDR.
Note 1 to entry: Repair templates (3.2.1.1) can be exogenously introduced to achieve sequence changes in genome editing (3.1.2) approaches.
3.3.3
indel
InDel mutation
sequence change caused by the insertion and/or deletion of nucleotides
3.3.4
intended edit
designed modification to a target (3.1.6) resulting from the application of genome editing (3.1.2) components
Note 1 to entry: See edit (3.3.1) .
Note 2 to entry: Genome editing components can include a nuclease and repair template (3.2.1.1) .
3.3.5
MMEJ
microhomology-mediated end joining repair
mechanism of DNA end-joining repair[3] where the DNA ends are rejoined to each other using short regions of homology flanking the initiating double-stranded break to align the ends for repair
Note 1 to entry: MMEJ repair of DNA breaks in genome editing (3.1.2) approaches can result in deletion between pairs of microhomology regions.
Note 2 to entry: Short regions of homology for MMEJ are typically 2 to 25 base pairs.
3.3.6
NHEJ
non-homologous end joining
mechanism of DNA end-joining repair[3] in which DNA ends are joined in a homology-independent manner
Note 1 to entry: NHEJ repair of DNA breaks in genome editing (3.1.2) workflows can result in indel (3.3.3) formation.
3.3.7
unintended edit
modification to nucleic acid at an off-target (3.1.4) resulting from the application of genome editing (3.1.2) components
Note 1 to entry: See edit (3.3.1) .
Note 2 to entry: Genome editing components can include a nuclease and repair template (3.2.1.1) .
Bibliography
| [1] | U.S. National Library of Medicine. MeSH Descriptor Data 2020: Transcription Activator-Like Effectors. Available from: https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?name=TRANSCRIPTION%20ACTIVATOR-LIKE%20EFFECTORS |
| [2] | U.S. National Library of Medicine. MeSH Descriptor Data 2020: Recombinational DNA Repair. Available from: https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?ui=D059767 |
| [3] | U.S. National Library of Medicine. MeSH Descriptor Data 2020: DNA End-Joining Repair. Available from: https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?ui=D059766 |