ゲノムCIS作用シーケンスは、非ウイルスベクターの発現と確立を改善します

ベクターPEPIは、最初の非ウイルス性およびエピソム複製ベクターでした。その機能要素は、染色体足場/マトリックス接続領域（S/MAR）にリンクされた発現単位です。ベクターは、さまざまな細胞株の低コピー数で自律的に複製し、数百世代にわたって選択がない場合は微小に安定しており、遺伝子組み換え豚の効率的な生成に成功裏に使用されました。ベクターの確立は確率的イベントであり、トランスフェクション後に到達する核コンパートメントに強く依存すると想定されるため、DNA配列を特定の核コンパートメントに導くゲノムシーケンスを特定することは非常に興味深い。ここでは、ゲノムCIS作用シーケンスをPEPIに挿入し、導入遺伝子の発現、長期の安定性、ベクター確立への影響を調べました。ユビキタスクロマチンオープニング要素（UCOE）が導入遺伝子発現を媒介した一方で、絶縁体配列（CHS4）が核マトリックスとの追加の相互作用を介して確立効率を高めることを実証しました。したがって、遺伝子治療アプローチで現在使用されているウイルスベクターの有望な代替手段であることに加えて、PEPIは核区画化を研究するためのツールとしても役立ちます。核組織に関与するゲノムCIS作用配列の同定は、導入遺伝子発現、プラスミドの確立、および核構造との相互作用の理解に貢献します。doi：10.1038/mtna.2013.47;2013年9月3日にオンラインで公開。

The vector pEPI was the first nonviral and episomally replicating vector. Its functional element is an expression unit linked to a chromosomal scaffold/matrix attached region (S/MAR). The vector replicates autonomously with low copy number in various cell lines, is mitotically stable in the absence of selection over hundreds of generations, and was successfully used for the efficient generation of genetically modified pigs. Since it is assumed that establishment of the vector is a stochastic event and strongly depends on the nuclear compartment it reaches after transfection, it is of great interest to identify genomic sequences that guide DNA sequences into certain nuclear compartments. Here we inserted genomic cis-acting sequences into pEPI and examined their impact on transgene expression, long-term stability, and vector establishment. We demonstrated that a ubiquitous chromatin-opening element (UCOE) mediated enhanced transgene expression, while an insulator sequence (cHS4) increased establishment efficiency, presumably via an additional interaction with the nuclear matrix. Thus, besides being a promising alternative to currently used viral vectors in gene therapeutic approaches, pEPI may also serve as a tool to study nuclear compartmentalization; identification of genomic cis-acting sequences that are involved in nuclear organization will contribute to our understanding of the interplay between transgene expression, plasmid establishment, and nuclear architecture.Molecular Therapy-Nucleic Acids (2013) 2, e118; doi:10.1038/mtna.2013.47; published online 3 September 2013.