CRISPR-CAS9を介したゲノム編集におけるDNA修復経路の選択

多くのクラスター化された定期的に散在する短いパリンドロミックリピート（CRISPR）-CRISPR関連タンパク質9（CAS9）ベースのゲノム編集技術は、CASヌクレアーゼを利用して、ゲノム内の望ましい場所でDNA二本鎖切断（DSB）を誘導します。細胞DSB修復機械によるDSBのさらなる処理は、望ましい変異、配列挿入、または遺伝子欠失を導入するために必要です。したがって、ゲノム編集の精度と効率は、細胞DSB修復経路の影響を受けます。DSBはそれ自体が非常に遺伝毒性病変であり、そのように細胞がそれらの修復のために複数のメカニズムを進化させたためです。これらの修復経路には、相同組換え（HR）、古典的な非精神病末端結合（CNHEJ）、微小ホモロジー媒介結合（MMEJ）、および一本鎖アニーリング（SSA）が含まれます。このレビューでは、CRISPR-CAS9を簡単に強調し、DSB修復のメカニズムについて説明します。最後に、CAS9誘導DSBに応答したDNA修復経路の選択に影響を与える可能性のある要因の最近の発見をまとめたものです。

Many clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-CRISPR-associated protein 9 (Cas9)-based genome editing technologies take advantage of Cas nucleases to induce DNA double-strand breaks (DSBs) at desired locations within a genome. Further processing of the DSBs by the cellular DSB repair machinery is then necessary to introduce desired mutations, sequence insertions, or gene deletions. Thus, the accuracy and efficiency of genome editing are influenced by the cellular DSB repair pathways. DSBs are themselves highly genotoxic lesions and as such cells have evolved multiple mechanisms for their repair. These repair pathways include homologous recombination (HR), classical nonhomologous end joining (cNHEJ), microhomology-mediated end joining (MMEJ) and single-strand annealing (SSA). In this review, we briefly highlight CRISPR-Cas9 and then describe the mechanisms of DSB repair. Finally, we summarize recent findings of factors that can influence the choice of DNA repair pathway in response to Cas9-induced DSBs.