Conditional DNA repair mutants enable highly precise genome engineering

Oligonucleotide-mediated multiplex genome engineering is an important tool for bacterial genome editing. The efficient application of this technique requires the inactivation of the endogenous methyl-directed mismatch repair system that in turn leads to a drastically elevated genomic mutation rate and the consequent accumulation of undesired off-target mutations. Here, we present a novel strategy for mismatch repair evasion using temperature-sensitive DNA repair mutants and temporal inactivation of the mismatch repair protein complex in Escherichia coli. Our method relies on the transient suppression of DNA repair during mismatch carrying oligonucleotide integration. Using temperature-sensitive control of methyl-directed mismatch repair protein activity during multiplex genome engineering, we reduced the number of off-target mutations by 85%, concurrently maintaining highly efficient and unbiased allelic replacement

Honfoglalás kori köznépi temetők anyai vonalainak jellemzése, archeogenetikai módszerekkel

A régészeti leletekből kinyerhető archaikus DNS vizsgálata fényt deríthet egyének, populációk eredetére és rokoni kapcsolataira. Korábbi munkánk során elsősorban a honfoglalás kori szállási temetők genetikai kapcsolatait derítettük fel régészeti genetikai módszerekkel. A karosi és kenézlői temető együttesek nagy felbontású teljes mitogenom analízise azt mutatta, hogy a honfoglalók anyai ágú vonalai visszavezethetők az eurázsiai sztyeppe távoli részeire: harmaduk Közép-Belső Ázsia területéről származott, kétharmaduk pedig a bronzkori pontusi-kaszpi sztyeppe Poltavka-Potakovka-Szrubnaja kultúráira vezethető vissza. Felvetődött a kérdés, hogy ezek az adatok milyen mértékben vonatkoztathatók a teljes honfoglaló populációra? Hogy ezt a kérdést megválaszoljuk, vizsgálatainkat kiterjesztettük a 10. századi nagyobb sírszámú falusi temetőkre, melyek a honfoglalás kori köznépet rejthetik. A kiválasztott 6 falusi temető mindegyikéből 20-30 egyén anyai vonalait vizsgáltuk. A mintaválasztást elsősorban régészeti és antropológiai adatok alapján végeztük. Mivel a temetők többsége átnyúlik az Árpád-korba és korábbi antropológiai vizsgálatok több temetőben lehetséges népességcserét jeleztek, ezért a korai és a későbbi sírok összehasonlításával a népességcsere kérdésére is választ remélhetünk. A projekt jelen állása szerint csaknem az összes szekvencia adat elkészült és most folyik az adatok filogenetikai és populációgenetikai kiértékelése, ezért az előzetes eredményeket tudjuk bemutatni

Maternal Lineages from 10-11th Century Commoner Cemeteries of Carpathian Basin

Nomadic groups of conquering Hungarians played a predominant role in Hungarian prehistory, but genetic data are available only from the immigrant elite strata. Most of the 10–11th century remains in the Carpathian Basin belong to common people, whose origin and relation to the immigrant elite have been widely debated. Mitogenome sequences were obtained from 202 individuals with next generation sequencing combined with hybridization capture. Median joining networks were used for phylogenetic analysis. The commoner population was compared to 87 ancient Eurasian populations with sequence-based (Fst) and haplogroup-based population genetic methods. The haplogroup composition of the commoner population markedly differs from that of the elite, and, in contrast to the elite, commoners cluster with European populations. Alongside this, detectable sub-haplogroup sharing indicates admixture between the elite and the commoners. The majority of the 10–11th century commoners most likely represent local populations of the Carpathian Basin, which admixed with the eastern immigrant groups (which included conquering Hungarians)

Prolonged activity of the transposase helper may raise safety concerns during DNA transposon-based gene therapy

DNA transposon-based gene delivery vectors represent a promising new branch of randomly integrating vector development for gene therapy. For the side-by-side evaluation of the piggyBac and Sleeping Beauty systems—the only DNA transposons currently employed in clinical trials—during therapeutic intervention, we treated the mouse model of tyrosinemia type I with liver-targeted gene delivery using both transposon vectors. For genome-wide mapping of transposon insertion sites we developed a new next-generation sequencing procedure called streptavidin-based enrichment sequencing, which allowed us to identify approximately one million integration sites for both systems. We revealed that a high proportion of piggyBac integrations are clustered in hot regions and found that they are frequently recurring at the same genomic positions among treated animals, indicating that the genome-wide distribution of Sleeping Beauty-generated integrations is closer to random. We also revealed that the piggyBac transposase protein exhibits prolonged activity, which predicts the risk of oncogenesis by generating chromosomal double-strand breaks. Safety concerns associated with prolonged transpositional activity draw attention to the importance of squeezing the active state of the transposase enzymes into a narrower time window