Aproveitando emparelhamentos de bases não-Watson-Crick para aumentar as atividades de clivagem dos efetores CRISPR e permitir a edição gênica em células de mamíferos

O DNA genômico do vírus cianofago S-2L é composto por 2-aminoadenina (Z), timina (T), guanina (G) e citosina (C), formando o alfabeto genético ZTGC, que viola as regras de emparelhamento de bases de Watson-Crick. A base Z possui um grupo amino extra na posição dois que permite a formação de uma terceira ponte de hidrogênio com a timina nas cadeias de DNA. Aqui, exploramos e expandimos aplicações desse emparelhamento de bases não-Watson-Crick na expressão de proteínas e edição gênica. O DNA ZTGC (Z-DNA) e o RNA ZUGC (Z-RNA) produzidos in vitro mostram compatibilidade detectável e podem ser decodificados em células de mamíferos, incluindo células de Homo sapiens. O Z-crRNA pode guiar os efetores CRISPR SpCas9 e LbCas12a para clivar DNA específico através de emparelhamento de bases não-Watson-Crick e aumentar as atividades de clivagem em comparação com o A-crRNA. O Z-crRNA também pode permitir uma edição gênica e de bases eficiente em células humanas. Juntas, nossas descobertas ajudam a abrir caminho para estratégias potenciais para otimizar cargas de DNA ou RNA para terapias de edição gênica e oferecem insights para entender o genoma natural Z-DNA.