JP2020503049A5 - - Google Patents

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JP2020503049A5
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添付の図面は、本開示の特定の態様および実施形態の包括的ではなく例示的で概略的な例を提供することを意図している。図面は、いかなる特定の理論またはモデルにも限定または拘束することを意図するものではなく、必ずしも縮尺通りではない。上記を限定することなく、核酸およびポリペプチドは、線状配列として、または概略的な2次元もしくは3次元構造として描くことができ;これらの描写は、それらの構造に関するいかなる特定のモデルまたは理論にも限定または拘束されるのではなく、例示を目的としている。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子であって、式:

の化学結合を含み、
式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、合成単分子ガイド分子。
(項目2)
2’ は、H、フルオロ、およびO−R’からなる群から選択され、ここで、R’は、保護基または任意選択により置換されたアルキル基である、項目1に記載のガイド分子。
(項目3)
式:

のものであり、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目1または2に記載のガイド分子。
(項目4)
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、リボヌクレオチド残基または糖修飾リボヌクレオチド残基である、項目3に記載のガイド分子。
(項目5)
(N) または(N) は、1つまたは複数のデオキシリボヌクレオチド残基を含む、項目3または4に記載のガイド分子。
(項目6)
(N) または(N) は、1つまたは複数の2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基を含む、項目3〜5のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目7)
(N) の5’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれ、および/または(N) の3’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれは、ホスホロチオエート結合を介してその隣接ヌクレオチドに結合した2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基を含む、項目3〜6のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目8)
LおよびRは、それぞれ独立に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、およびポリプロピレングリコールからなる群から選択される部分を含む非ヌクレオチドリンカーである、項目1〜7のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目9)
II型CRISPRシステムのためのものであり、かつ(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目3〜8のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目10)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目3〜9のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目11)
Cas9分子と相互作用し、かつCas9/ガイドリボ核タンパク質複合体の形成を媒介することができる、項目1〜10のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目12)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目3〜11のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目13)
式:

のものであり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO であり;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、項目1〜12のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目14)
pおよびqは、それぞれ0である、項目13に記載のガイド分子。
(項目15)
uは、3〜22(両端を含む)の整数である、項目13に記載のガイド分子。
(項目16)
式:

のものであり、式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数である、項目1〜15のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目17)
式:

のものであり、
式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数である、項目1〜15のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目18)
p’およびq’は、それぞれ0である、項目14または15に記載のガイド分子。
(項目19)
u’は、3〜22(両端を含む)の整数である、項目14または15に記載のガイド分子。
(項目20)
は、−(CH −であり、かつwは、1〜20(両端を含む)の整数である、項目13〜19のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目21)
は、−(CH CH O) −であり、かつvは、1〜10(両端を含む)の整数である、項目13〜20のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目22)
wは、6であり、かつvは、4である、項目21に記載のガイド分子。
(項目23)
配列番号36〜56から選択される配列を含む、項目1〜22のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目24)
CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子であって、式:

の化学結合を含み、
式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、合成単分子ガイド分子。
(項目25)
2’ は、H、フルオロ、およびO−R’からなる群から選択され、ここで、R’は、保護基または任意選択により置換されたアルキル基である、項目24に記載のガイド分子。
(項目26)
式:

のものであり、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目24または25に記載のガイド分子。
(項目27)
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、リボヌクレオチド残基または糖修飾リボヌクレオチド残基である、項目26に記載のガイド分子。
(項目28)
(N) または(N) は、1つまたは複数のデオキシリボヌクレオチド残基を含む、項目26または27に記載のガイド分子。
(項目29)
(N) または(N) は、1つまたは複数の2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基を含む、項目26〜28のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目30)
(N) の5’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれ、および/または(N) の3’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれは、ホスホロチオエート結合を介してその隣接ヌクレオチドに結合した2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基を含む、項目26〜29のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目31)
LおよびRは、それぞれ独立に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、およびポリプロピレングリコールからなる群から選択される部分を含む非ヌクレオチド非ヌクレオチドリンカーである、項目24〜30のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目32)
II型CRISPRシステムのためのものであり、かつ(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目26〜31のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目33)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目26〜32のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目34)
Cas9分子と相互作用し、かつCas9/ガイドリボ核タンパク質複合体の形成を媒介することができる、項目24〜33のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目35)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目26〜34のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目36)
式:

のものであり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO であり;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、項目24〜35のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目37)
式:

のものであり、
式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数である、項目24〜36のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目38)
式:


のものであり、
式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数である、項目24〜36のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目39)
は、−(CH −NH−C(O)−(CH −NH−または−(OCH CH −NH−C(O)−(CH −であり;wは、それぞれ独立に、1〜20であり;かつvは、それぞれ独立に、1〜10である、項目36〜38のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目40)
は、−(CH −NH−C(O)−(CH −または−(OCH CH −NH−C(O)−(CH −であり;wは、それぞれ独立に、1〜20であり;かつvは、それぞれ独立に、1〜10である、項目36〜39のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目41)
は、−(CH −NH−C(O)−(CH −NH−であり、かつR は、−(OCH CH −NH−C(O)−(CH −である、項目40に記載のガイド分子。
(項目42)
配列番号35から選択される配列を含む、項目24〜41のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目43)
項目1〜42のいずれか一項に記載の複数の合成ガイド分子を含む組成物であって、前記ガイド分子の約10%未満は、参照ガイド分子配列に対して5’末端に切断を含む、組成物。
(項目44)
前記ガイド分子の少なくとも約99%は、前記参照ガイド分子配列の対応する5’配列と100%同一である前記ガイド分子のヌクレオチド1〜20を含む5’配列を含む、項目39に記載の組成物。
(項目45)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まない、組成物。
(項目46)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まない、組成物。
(項目47)
いかなる精製ステップにも供されていない、項目45または46に記載の組成物。
(項目48)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目49)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目50)
aは、c未満であり、かつ/またはbは、t未満である、項目48または49に記載の組成物。
(項目51)
いかなる精製ステップにも供されていない、項目48〜50のいずれか一項に記載の組成物。
(項目52)
前記ガイド分子とCas9またはRNAガイドヌクレアーゼとの複合体を含む、項目45〜51のいずれか一項に記載の組成物。
(項目53)
前記ガイド分子は、溶液中または薬学的に許容される担体中に懸濁されている、項目45〜52のいずれか一項に記載の組成物。
(項目54)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目45〜53のいずれか一項に記載の組成物。
(項目55)
式:

の、項目24〜42のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目56)
式:

の、項目24〜42のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目57)
式:

の、項目24〜42のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目58)
式:

の、項目24〜42のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
aは、cと等しくなく;かつ/または
bは、tと等しくない、組成物。
(項目59)
aは、c未満であり、かつ/またはbは、t未満である、項目55〜58のいずれか一項に記載の組成物。
(項目60)
いかなる精製ステップにも供されていない、項目55〜58のいずれか一項に記載の組成物。
(項目61)
前記ガイド分子とCas9またはRNAガイドヌクレアーゼとの複合体を含む、項目55〜60のいずれか一項に記載の組成物。
(項目62)
前記ガイド分子は、溶液中または薬学的に許容される担体中に懸濁されている、項目55〜61のいずれか一項に記載の組成物。
(項目63)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目55〜62のいずれか一項に記載の組成物。
(項目64)
(a)CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子であって、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、合成単分子ガイド分子;ならびに
(b)以下の1つまたは複数:
(i)カルボジイミドまたはその塩;
(ii)イミダゾール、シアノイミダゾール、ピリジン、およびジメチルアミノピリジン、またはそれらの塩;および
(iii)式:

の化合物またはその塩
を含み、式中、R およびR は、それぞれ独立に、置換もしくは非置換アルキル、または置換もしくは非置換カルボシクリルである、組成物。
(項目65)
前記カルボジイミドは、EDC、DCC、またはDICである、項目64に記載の組成物。
(項目66)
CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子を含む組成物であって、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し、
前記組成物は、式:

の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
a+bは、c+t−kであり、ここで、kは、1〜10(両端を含む)の整数である、組成物。
(項目67)
CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
前記式中に示される2’−5’ホスホジエステル結合は、前記二重鎖における2つのヌクレオチド間にあり;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、組成物。
(項目68)
前記ガイド分子は、II型CRISPRシステムのためのものであり、かつ(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目67に記載の組成物。
(項目69)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目67または68に記載の組成物。
(項目70)
前記ガイド分子は、Cas9分子と相互作用し、かつCas9/ガイド分子複合体の形成を媒介することができる、項目67〜69のいずれか一項に記載の組成物。
(項目71)
前記ガイド分子は、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
式中:
Zは、4〜6ヌクレオチド長、任意選択により4または6ヌクレオチド長であるヌクレオチドループを表し;
uは、0〜22(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し、
前記式中に示される二重鎖領域における2つのヌクレオチド間の少なくとも1つのホスホジエステル結合は、2’−5’ホスホジエステル結合であり;かつ Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基である、項目67〜70のいずれか一項に記載の組成物。
(項目72)
前記2’−5’ホスホジエステル結合は、項目71に記載の式に示される前記バルジの5’に位置する2つのヌクレオチド間にある、項目67〜71のいずれか一項に記載の組成物。
(項目73)
前記2’−5’ホスホジエステル結合は、ヌクレオチドループZの5’および項目71に記載の式に示される前記バルジの3’に位置する2つのヌクレオチド間にある、項目67〜71のいずれか一項に記載の組成物。
(項目74)
前記2’−5’ホスホジエステル結合は、ヌクレオチドループZの3’および項目71に記載の式に示される前記バルジの5’に位置する2つのヌクレオチド間にある、項目67〜71のいずれか一項に記載の組成物。
(項目75)
前記2’−5’ホスホジエステル結合は、項目71に記載の式に示される前記バルジの3’に位置する2つのヌクレオチド間にある、項目67〜71のいずれか一項に記載の組成物。
(項目76)
前記ガイド分子の約10%未満は、参照ガイド分子配列に対して5’末端に切断を含む、項目45〜75のいずれか一項に記載の組成物。
(項目77)
前記ガイド分子の少なくとも約99%は、前記参照ガイド分子配列の対応する5’配列と100%同一である前記ガイド分子のヌクレオチド1〜20を含む5’配列を含む、項目76に記載の組成物。
(項目78)
CRISPRシステムのためのガイド分子の組成物であって、式:

のガイド分子またはその薬学的に許容される塩から本質的になり、式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
リンカーは、非ヌクレオチド化学結合であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよい、組成物。
(項目79)
式:

のガイド分子またはその塩から本質的になり、式中:
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基である、項目78に記載のガイド分子の組成物。
(項目80)
式:

のガイド分子またはその塩から本質的になり、式中:
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基である、項目78に記載のガイド分子の組成物。
(項目81)
式:


のガイド分子またはその塩から本質的になり、
式中:
Zは、4〜6ヌクレオチド長、任意選択により4または6ヌクレオチド長のヌクレオチドループを表し;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜2(両端を含む)の整数であり、任意選択により0であり;
p’は、0〜4(両端を含む)の整数であり、任意選択により0であり;
q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
およびN は、それぞれ独立に、ヌクレオチド残基であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目78に記載のガイド分子の組成物。
(項目82)
CRISPRシステムのためのガイド分子の組成物であって、前記ガイド分子は、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
リンカーは、非ヌクレオチド化学結合であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
ここで、前記ガイド分子の約10%未満は、参照ガイド分子配列に対して5’末端に切断を含み、
ここで、前記ガイド分子の少なくとも約99%は、前記参照ガイド分子配列の対応する5’配列と100%同一である前記ガイド分子のヌクレオチド1〜20を含む5’配列を含む、組成物。
(項目83)
前記ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中:
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基である、項目82に記載のガイド分子の組成物。
(項目84)
前記ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中:
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基である、項目82に記載のガイド分子の組成物。
(項目85)
前記ガイド分子は、式:


のものまたはその塩であり、
式中:
Zは、4〜6ヌクレオチド長、任意選択により4または6ヌクレオチド長のヌクレオチドループを表し;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜2(両端を含む)の整数であり、任意選択により0であり;
p’は、0〜4(両端を含む)の整数であり、任意選択により0であり;
q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり、任意選択により2であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり、任意選択により4であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
およびN は、それぞれ独立に、ヌクレオチド残基であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目82に記載のガイド分子の組成物。
(項目86)
CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成する方法であって、
第1のオリゴヌクレオチドと第2のオリゴヌクレオチドとをアニールして、前記第1のオリゴヌクレオチドの3’領域と前記第2のオリゴヌクレオチドの5’領域との間に二重鎖を形成するステップであって、前記第1のオリゴヌクレオチドは、2’反応性基および3’反応性基の少なくとも一方である第1の反応性基を含み、前記第2のオリゴヌクレオチドは、5’反応性基である第2の反応性基を含む、ステップ;および
前記アニールされた第1および第2のオリゴヌクレオチドを、前記第1および第2の反応性基を介してコンジュゲートさせて、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドを結合する共有結合を含む単分子ガイド分子を形成するステップ
を含む方法。
(項目87)
前記ガイド分子は、II型CRISPRシステムのためのものであり、かつ前記第1のオリゴヌクレオチドの5’領域は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む、項目86に記載の方法。
(項目88)
前記第2のオリゴヌクレオチドの3’領域は、1つまたは複数のステムループ構造を含む、項目86または87に記載の方法。
(項目89)
前記ガイド分子は、Cas9分子と相互作用し、かつCas9/ガイド分子複合体の形成を媒介することができる、項目86〜88のいずれか一項に記載の方法。
(項目90)
前記第1および第2の反応性基は、両方ともアミン部分を含み、かつ前記コンジュゲートさせるステップは、前記第1および第2の反応性基の前記アミン部分をカーボネート含有二官能性架橋剤で架橋して尿素結合を形成することを含む、項目86〜88のいずれか一項に記載の方法。
(項目91)
前記カーボネート含有二官能性架橋剤は、ジスクシンイミジルカーボネート、ジイミダゾールカーボネート、またはビス−(p−ニトロフェニル)カーボネートである、項目90に記載の方法。
(項目92)
前記第1および第2のオリゴヌクレオチドのそれぞれの濃度は、10μM〜1mMの範囲である、項目86〜91のいずれか一項に記載の方法。
(項目93)
カーボネート含有二官能性架橋剤の濃度は、1mM〜100mMの範囲である、項目90〜92のいずれか一項に記載の方法。
(項目94)
カーボネート含有二官能性架橋剤の濃度は、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドのそれぞれの濃度よりも100〜1,000倍高い、項目90〜93のいずれか一項に記載の方法。
(項目95)
前記コンジュゲートさせるステップは、7〜9の範囲のpHで行われる、項目86〜94のいずれか一項に記載の方法。
(項目96)
前記コンジュゲートさせるステップは、共溶媒としてDMSO、DMF、NMP、DMA、モルホリン、ピリジン、またはMeCNを用いて水中で行われる、項目86〜95のいずれか一項に記載の方法。
(項目97)
前記コンジュゲートさせるステップは、二価金属カチオンの存在下で行われる、項目86〜96のいずれか一項に記載の方法。
(項目98)
前記コンジュゲートさせるステップは、0℃〜40℃の範囲の温度で行われる、項目86〜97のいずれか一項に記載の方法。
(項目99)
前記第1のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり;かつ前記第2のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり;
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目86〜98のいずれか一項に記載の方法。
(項目100)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩である、項目86〜99のいずれか一項に記載の方法。
(項目101)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO であり;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、項目82〜96のいずれか一項に記載の方法。
(項目102)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜14(両端を含む)の整数である、項目86〜101のいずれか一項に記載の方法。
(項目103)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜22(両端を含む)の整数である、項目86〜101のいずれか一項に記載の方法。
(項目104)
p’=q’であり、任意選択によりp’=q’=0、p’=q’=1、またはp’=q’=2である、項目102または103に記載の方法。
(項目105)
は、−(CH −であり、かつwは、1〜20である、項目101〜104のいずれか一項に記載の方法。
(項目106)
は、−(CH CH O) −であり、かつvは、1〜10である、項目101〜104のいずれか一項に記載の方法。
(項目107)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜14(両端を含む)の整数である、項目99〜102のいずれか一項に記載の方法。
(項目108)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜14(両端を含む)の整数である、項目99〜102のいずれか一項に記載の方法。
(項目109)
(a)前記第1の反応性基は、ブロモアセチル部分を含み、かつ前記第2の反応性基は、スルフヒドリル部分を含むか、または(b)前記第1の反応性基は、スルフヒドリル部分を含み、かつ前記第2の反応性基は、ブロモアセチル部分を含み、および前記コンジュゲートさせるステップは、前記ブロモアセチル部分を前記スルフヒドリル部分と反応させてブロモアセチル−チオール結合を形成することを含む、項目86〜89のいずれか一項に記載の方法。
(項目110)
前記第1および第2のオリゴヌクレオチドのそれぞれの濃度は、10μM〜1mMの範囲である、項目109に記載の方法。
(項目111)
前記コンジュゲートさせるステップは、7〜9の範囲のpHで行われる、項目109または110に記載の方法。
(項目112)
前記コンジュゲートさせるステップは、アルゴン下で行われる、項目109〜111のいずれか一項に記載の方法。
(項目113)
前記コンジュゲートさせるステップは、キレート化試薬、任意選択によりエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、またはその塩の存在下で行われる、項目109〜112のいずれか一項に記載の方法。
(項目114)
前記コンジュゲートさせるステップは、0℃〜40℃の範囲の温度で行われる、項目109〜113のいずれか一項に記載の方法。
(項目115)
(a)前記第1のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり、かつ前記第2のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であるか;または
(b)前記第1のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり、かつ前記第2のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり;
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目109〜114のいずれか一項に記載の方法。
(項目116)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩である、項目109〜115のいずれか一項に記載の方法。
(項目117)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO であり;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、項目109〜116のいずれか一項に記載の方法。
(項目118)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、
式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜14(両端を含む)の整数である、項目109〜117のいずれか一項に記載の方法。
(項目119)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、
式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜22(両端を含む)の整数である、項目109〜117のいずれか一項に記載の方法。
(項目120)
p’=q’であり、任意選択によりp’=q’=0、p’=q’=1、またはp’=q’=2である、項目118または119に記載の方法。
(項目121)
およびR は、それぞれ独立に、−(CH −NH−C(O)−(CH −NH−または−(OCH CH −NH−C(O)−(CH −であり:wは、それぞれ独立に、1〜20であり;かつvは、それぞれ独立に、1〜10である、項目117〜120のいずれか一項に記載の方法。
(項目122)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその塩であり、式中、p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数であり;かつu’は、2〜14(両端を含む)の整数である、項目115〜121のいずれか一項に記載の方法。
(項目123)
(a)前記第1の反応性基は、2’または3’ヒドロキシル部分を含み、かつ前記第2の反応性基は、5’リン酸部分を含むか、または(b)前記第1の反応性基は、5’リン酸部分を含み、かつ前記第2の反応性基は、2’または3’ヒドロキシル部分を含み、および前記コンジュゲーションさせるステップは、活性化剤の存在下で前記ヒドロキシル部分およびリン酸部分を反応させてホスホジエステル結合を形成することを含む、項目86〜89のいずれか一項に記載の方法。
(項目124)
前記活性化剤は、カルボジイミドまたはその塩である、項目123に記載の方法。
(項目125)
前記カルボジイミドは、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、N、N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、もしくはN’,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)、またはそれらの塩である、項目124に記載の方法。
(項目126)
前記コンジュゲートさせるステップは、活性化剤および安定化剤の存在下で前記ヒドロキシル部分およびリン酸部分を反応させることを含む、項目123〜125のいずれか一項に記載の方法。
(項目127)
前記安定化剤は、イミダゾール、シアノイミダゾール、ピリジン、もしくはジメチルアミノピリジン、またはそれらの塩である、項目126に記載の方法。
(項目128)
前記第1および第2のオリゴヌクレオチドのそれぞれの濃度は、10μM〜1mMの範囲である、項目123〜127のいずれか一項に記載の方法。
(項目129)
前記活性化剤の濃度は、1mM〜100mMの範囲である、項目123〜128のいずれか一項に記載の方法。
(項目130)
前記活性化剤の濃度は、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドのそれぞれの濃度よりも100〜1,000倍高い、項目123〜129のいずれか一項に記載の方法。
(項目131)
前記コンジュゲートさせるステップは、5〜9の範囲のpHで行われる、項目123〜130のいずれか一項に記載の方法。
(項目132)
前記コンジュゲートさせるステップは、二価金属カチオンの存在下で行われる、項目123〜131のいずれか一項に記載の方法。
(項目133)
前記コンジュゲートさせるステップは、0℃〜40℃の範囲の温度で行われる、項目123〜132のいずれか一項に記載の方法。
(項目134)
前記第1のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり;かつ前記第2のオリゴヌクレオチドは、式:

のものまたはその塩であり;
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
’は、独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、項目123〜133のいずれか一項に記載の方法。
(項目135)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩である、項目123〜134のいずれか一項に記載の方法。
(項目136)
前記単分子ガイド分子は、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
式中:
Zは、4〜6ヌクレオチド長、任意選択により4または6ヌクレオチド長のヌクレオチドループを表し;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
N−−−−Nは、それぞれ独立に、任意選択により二重鎖領域に少なくとも1つの2’−5’ホスホジエステル結合を含む、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、項目123〜135のいずれか一項に記載の方法。
(項目137)
項目86〜136のいずれか一項に記載の方法によって作製された複数のガイド分子を含む組成物であって、前記ガイド分子の約10%未満は、参照ガイド分子配列に対して5’末端に切断を含む、組成物。
(項目138)
前記ガイド分子の少なくとも約99%は、前記参照ガイド分子配列の対応する5’配列と100%同一である前記ガイド分子のヌクレオチド1〜20を含む5’配列を含む、項目137に記載の組成物。
(項目139)
式:

の、CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含む組成物であって、前記合成単分子ガイド分子は、ホスホジエステル結合を形成するために、活性化剤の存在下において、

またはそれらの塩間の反応を含むプロセスによって調製され、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、組成物。
(項目140)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するためのオリゴヌクレオチドであって、式:

のものまたはその塩であり、式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域、およびII型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含み;
(N) は、II型CRISPRシステムからの抗反復の少なくとも一部を含む5’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、オリゴヌクレオチド。
(項目141)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目140に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目142)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目140または141に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目143)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するためのオリゴヌクレオチド中間体であって、式:

のものまたはその塩であり、式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域、およびII型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含み;
(N) は、II型CRISPRシステムからの抗反復の少なくとも一部を含む5’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、オリゴヌクレオチド中間体。
(項目144)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目143に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目145)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するためのオリゴヌクレオチド中間体であって、式:

のものまたはその薬学的に許容される塩であり、式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域、およびII型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含み;
(N) は、II型CRISPRシステムからの抗反復の少なくとも一部を含む5’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、オリゴヌクレオチド中間体。
(項目146)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目145に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目147)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するための、アニールされた二重鎖を有する中間体を含む組成物であって、前記中間体は、式:

のものまたはその塩であり、式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO であり;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、組成物。
(項目148)
pおよびqは、それぞれ0である、項目147に記載の組成物。
(項目149)
uは、3〜22の整数である、項目147に記載の組成物。
(項目150)
前記中間体は、式:

のものまたはその塩である、項目147〜149のいずれか一項に記載の組成物。
(項目151)
前記中間体は、式:

のものまたはその塩である、項目147〜149のいずれか一項に記載の組成物。
(項目152)
p’およびq’は、それぞれ0である、項目150または151に記載の組成物。
(項目153)
u’は、3〜22の整数である、項目150または151に記載の組成物。
(項目154)
(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目147〜153のいずれか一項に記載の組成物。
(項目155)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目147〜154のいずれか一項に記載の組成物。
(項目156)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するためのオリゴヌクレオチドであって、式:

のものまたはその塩であり、式中:
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に完全にまたは部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、オリゴヌクレオチド。
(項目157)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目156に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目158)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目156または157に記載のオリゴヌクレオチド。
(項目159)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するためのオリゴヌクレオチド中間体であって、式:

のものまたはその塩であり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、置換もしくは非置換アルキル、または置換もしくは非置換カルボシクリルであり;
(N) は、II型CRISPRシステムからの抗反復の少なくとも一部を含む5’領域を含み、ここで、(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
tは、20以上の整数であり;
は、核酸塩基であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、オリゴヌクレオチド中間体。
(項目160)
II型CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を合成するための、アニールされた二重鎖を有する中間体を含む組成物であって、前記中間体は、式:

のものまたはその塩であり、
式中:
Zは、4〜6ヌクレオチド長、任意選択により4または6ヌクレオチド長のヌクレオチドループを表し;
pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、組成物。
(項目161)
(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目160に記載の組成物。
(項目162)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目160または161に記載の組成物。
(項目163)
カルボジイミドもしくはその塩、ならびに/またはイミダゾール、シアノイミダゾール、ピリジン、およびジメチルアミノピリジン、あるいはそれらの塩をさらに含む、項目160〜162のいずれか一項に記載の組成物。
(項目164)
前記カルボジイミドは、EDC、DCC、またはDICである、項目163に記載の組成物。
(項目165)
カルボジイミドまたはその塩、およびイミダゾールまたはその塩を含む、項目160〜164のいずれか一項に記載の組成物。
(項目166)
式:

の化合物であって、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に完全にまたは部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、化合物。
(項目167)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子、および/または、またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に完全にまたは部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、組成物。
(項目168)
式:

の、項目1〜23のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含むか、または本質的にそれからなる組成物であって、式:

の分子、および/または、またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
式中:
(N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;
(N) は、(N) の5’領域に完全にまたは部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
cは、20以上の整数であり;
tは、20以上の整数であり;かつ

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、組成物。
(項目169)
式:

の、CRISPRシステムのための合成単分子ガイド分子であって、
式中:
Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表し、

は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し;
pおよびqは、それぞれ0であり;
uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
mは、15以上の整数であり;
nは、30以上の整数であり;
リンカーは、非ヌクレオチド化学結合であり;
およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;かつ
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよい、合成単分子ガイド分子。
(項目170)
’およびR ’は、それぞれ独立に、H、フルオロ、およびO−R’からなる群から選択され、ここで、R’は、保護基または任意選択により置換されたアルキル基である、項目169に記載のガイド分子。
(項目171)
Nは、それぞれ独立に、リボヌクレオチド残基または糖修飾リボヌクレオチド残基である、項目169または170に記載のガイド分子。
(項目172)
1つまたは複数のNは、デオキシリボヌクレオチド残基である、項目169〜171のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目173)
1つまたは複数のNは、2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基である、項目169〜172のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目174)
(N) の5’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれ、および/または(N) の3’末端における3つのヌクレオチドのそれぞれは、ホスホロチオエート結合を介してその隣接ヌクレオチドに結合した2’−O−メチル修飾リボヌクレオチド残基を含む、項目169〜173のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目175)
II型CRISPRシステムのためのものであり、かつ(N) は、標的配列内の標的ドメインに完全にまたは部分的に相補的な標的ドメインを含む5’領域を含む、項目169〜174のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目176)
(N) は、1つまたは複数のステムループ構造を含む3’領域を含む、項目169〜175のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目177)
Cas9分子と相互作用し、かつCas9/ガイドリボ核タンパク質複合体の形成を媒介することができる、項目169〜176のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目178)
(N) は、II型CRISPRシステムからの反復の少なくとも一部を含む3’領域を含む、項目169〜177のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目179)
(N‐‐‐N) および(N‐‐‐N) は、3つ以上のヌクレオチドの同一配列を含まない、項目169〜178のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目180)
(N‐‐‐N) および(N‐‐‐N) は、4つ以上のヌクレオチドの同一配列を含まない、項目179に記載のガイド分子。
(項目181)
(N‐‐‐N) は、N’UUU、UN’UU、UUN’U、またはUUUN’配列を含み、かつ(N‐‐‐N) は、UUUU配列を含み、ここで、N’は、A、G、またはCである、項目180に記載のガイド分子。
(項目182)
N’は、Aである、項目181に記載のガイド分子。
(項目183)
(N‐‐‐N) の下部ステム配列は、UUUU配列を含み、かつ(N‐‐‐N) は、N’UUU、UN’UU、UUN’U、またはUUUN’配列を含み、ここで、N’は、A、G、またはCである、項目180に記載のガイド分子。
(項目184)
N’は、Aである、項目183に記載のガイド分子。
(項目185)
式:

のものであり、
式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目169〜184のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目186)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、式中:
p’およびq’は、それぞれ0であり;かつ
u’は、0〜15(両端を含む)の整数である、項目185に記載のガイド分子。
(項目187)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、シトシン残基であり、かつB は、グアニン残基である、項目186に記載のガイド分子。
(項目188)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目186に記載のガイド分子。
(項目189)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目186に記載のガイド分子。
(項目190)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、式中:
p’およびq’は、それぞれ0であり;かつ
u’は、0〜15(両端を含む)の整数である、項目185に記載のガイド分子。
(項目191)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、シトシン残基であり、かつB は、グアニン残基である、項目190に記載のガイド分子。
(項目192)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目190に記載のガイド分子。
(項目193)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目190に記載のガイド分子。
(項目194)
式:

のものであり、
式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目169〜184のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目195)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、
式中:
u’は、0〜19(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目194に記載のガイド分子。
(項目196)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、アデニン残基であり、かつB は、ウラシル残基である、項目195に記載のガイド分子。
(項目197)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、ウラシル残基であり、かつB は、アデニン残基である、項目195に記載のガイド分子。
(項目198)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目195に記載のガイド分子。
(項目199)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、
式中:
u’は、0〜19(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目169〜184のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目200)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、アデニン残基であり、かつB は、ウラシル残基である、項目199に記載のガイド分子。
(項目201)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、ウラシル残基であり、かつB は、アデニン残基である、項目199に記載のガイド分子。
(項目202)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目199に記載のガイド分子。
(項目203)
式:

のものであり、
式中:
およびR は、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
は、それぞれ独立に、O またはCOO である、項目169〜184のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目204)
式:

のものであり、式中:
u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目203に記載のガイド分子。
(項目205)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、式中:
p’およびq’は、それぞれ0であり;かつ
u’は、0〜19(両端を含む)の整数である、項目204に記載のガイド分子。
(項目206)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、シトシン残基であり、かつB は、グアニン残基である、項目205に記載のガイド分子。
(項目207)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目205に記載のガイド分子。
(項目208)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目205に記載のガイド分子。
(項目209)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、式中:
p’およびq’は、それぞれ0であり;かつ
u’は、0〜19(両端を含む)の整数である、項目203に記載のガイド分子。
(項目210)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、シトシン残基であり、かつB は、グアニン残基である、項目209に記載のガイド分子。
(項目211)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目209に記載のガイド分子。
(項目212)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目209に記載のガイド分子。
(項目213)
式:

のものであり、式中:
u’は、0〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目203に記載のガイド分子。
(項目214)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、
式中:
u’は、0〜19(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目213に記載のガイド分子。
(項目215)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、アデニン残基であり、かつB は、ウラシル残基である、項目214に記載のガイド分子。
(項目216)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、ウラシル残基であり、かつB は、アデニン残基である、項目214に記載のガイド分子。
(項目217)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目214に記載のガイド分子。
(項目218)
式:

のものまたはそのコバリアントであり、
式中:
u’は、0〜19(両端を含む)の整数であり;かつ
p’およびq’は、それぞれ0である、項目203に記載のガイド分子。
(項目219)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、アデニン残基であり、かつB は、ウラシル残基である、項目218に記載のガイド分子。
(項目220)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、ウラシル残基であり、かつB は、アデニン残基である、項目218に記載のガイド分子。
(項目221)
(N−−−−N) u’ は、式:

のものまたはそのコバリアントであり;
ここで、B は、グアニン残基であり、かつB は、シトシン残基である、項目218に記載のガイド分子。
(項目222)
項目169〜221のいずれか一項に記載の複数の合成ガイド分子を含む組成物であって、前記ガイド分子の約10%未満は、参照ガイド分子配列に対して5’末端に切断を含む、組成物。
(項目223)
前記ガイド分子の少なくとも約99%は、前記参照ガイド分子配列の対応する5’配列と100%同一である前記ガイド分子のヌクレオチド1〜20を含む5’配列を含む、項目222に記載の組成物。
(項目224)
5’から3’に:
第1のガイド分子断片であって、
標的ドメイン配列;
第1の下部ステム配列;
第1のバルジ配列;
第1の上部ステム配列
を含む第1のガイド分子断片;
非ヌクレオチド化学結合;ならびに
第2のガイド分子断片であって、
第2の上部ステム配列;
第2のバルジ配列;および
第2の下部ステム配列
を含む第2のガイド分子断片
を含み、
ここで、(a)前記第1の下部ステム配列中の少なくとも1つのヌクレオチドは、前記第2の下部ステム配列中のヌクレオチドと塩基対合し、かつ(b)前記第1の上部ステム配列中の少なくとも1つのヌクレオチドは、前記第2の上部ステム配列中のヌクレオチドと塩基対合する、ガイド分子。
(項目225)
(c)前記ガイド分子は、前記第1および第2の上部ステム配列間にテトラループ配列を含まない、項目224に記載のガイド分子。
(項目226)
前記第1および/または第2の上部ステム配列は、4〜22個(両端を含む)のヌクレオチドを含む、項目224または225に記載のガイド分子。
(項目227)
前記第1および第2のガイド分子断片間の二重鎖の形成のためのギブス自由エネルギー(ΔG)は、2つの第1のガイド分子断片間の二重鎖の形成のためのΔGより小さいことを特徴とする、項目224〜226のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目228)
(i)前記第1および第2の上部ステム配列間および(ii)前記第1および第2の下部ステム配列間の50%超、60%超、70%超、80%超、90%超、または95%超の塩基対合によって特徴付けられる、前記第1および第2のガイド分子断片間の二重鎖の形成のためのΔGは、(i)と(ii)との間の50%未満、60%未満、70%未満、80%未満、90%未満、または95%未満の塩基対合によって特徴付けられる二重鎖の形成のためのΔGよりも小さい、項目227に記載のガイド分子。
(項目229)
前記非ヌクレオチド化学結合は、前記第1の上部ステム配列の3’末端またはその近傍の第1のヌクレオチドを前記第2の上部ステム配列の5’末端またはその近傍の第2のヌクレオチドと共有結合させる、項目224または225に記載のガイド分子。
(項目230)
前記第1および第2のヌクレオチドは、塩基対合している、項目229に記載のガイド分子。
(項目231)
前記第1および第2のヌクレオチドの塩基対合を含む、前記第1および第2のガイド分子断片間の二重鎖の形成のためのギブス自由エネルギー(ΔG)は、前記第1および第2のヌクレオチドが塩基対合していない、前記第1および第2のガイド分子断片間の二重鎖の形成のためのΔGよりも小さい、項目229に記載のガイド分子。
(項目232)
前記非ヌクレオチド化学結合は、尿素を含む、項目224〜231のいずれか一項に記載のガイド分子。
(項目233)
項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子を含む組成物。
(項目234)
前記組成物中のガイド分子の90%超は、完全長ガイド分子であることを特徴とする、項目233に記載の組成物。
(項目235)
前記組成物中のガイド分子の85%超は、同一の標的ドメイン配列を含むことを特徴とする、項目233または234に記載の組成物。
(項目236)
前記標的ドメイン配列は、所定の標的配列である、項目233〜235のいずれか一項に記載の組成物。
(項目237)
Cas9タンパク質をさらに含み、前記ガイド分子および前記Cas9タンパク質は、(x)前記標的ドメイン配列に相補的な配列、および(y)前記Cas9タンパク質によって認識されるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列を含む標的核酸と相互作用することができる複合体を形成する、項目233〜236のいずれか一項に記載の組成物。
(項目238)
前記複合体は、前記標的核酸中に一本鎖または二本鎖の切断を形成する、項目237に記載の組成物。
(項目239)
前記複合体は、前記標的核酸または前記標的核酸と会合したタンパク質を化学的に修飾する、項目237に記載の組成物。
(項目240)
項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子を含むゲノム編集システム。
(項目241)
治療に使用するための、項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子、項目233〜239のいずれか一項に記載の組成物、または項目240に記載のゲノム編集システム。
(項目242)
医薬の製造に使用するための、項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子、項目233〜239のいずれか一項に記載の組成物、または項目240に記載のゲノム編集システム。
(項目243)
エクスビボでの対象の細胞の改変に使用するための、項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子、項目233〜239のいずれか一項に記載の組成物、または項目240に記載のゲノム編集システム。
(項目244)
インビボでの対象の細胞の改変に使用するための、項目224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子、項目233〜239のいずれか一項に記載の組成物、または項目240に記載のゲノム編集システム。
(項目245)
細胞または対象において核酸を変化させる方法であって、項目1〜42、169〜221、もしくは224〜232のいずれか一項に記載のガイド分子、または項目43〜85、137〜139、147〜155、161〜165、222、223、もしくは233〜239のいずれか一項に記載の組成物を前記対象に投与することを含む方法。
(項目246)
項目1〜42、169〜221、または224〜232のいずれか一項に記載の複数の合成分子ガイド分子から本質的になる組成物。
(項目247)
項目86〜137のいずれか一項に記載の方法によって作製された複数のガイド分子および薬学的に許容される担体から本質的になる組成物。
(項目248)
前記ガイド分子は、RNAに作用する酵素の基質として作用することができる、項目86〜137のいずれか一項に記載の方法。
(項目249)
前記酵素は、逆転写酵素である、項目248に記載の方法。

Claims (24)

  1. 尿素を含む非ヌクレオチド結合を含むCRISPRシステムのための単分子ガイド分子であって、式:

    のものであり、
    式中:
    (N)および(N)中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基であり;
    (N)は、(N)の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N)の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
    cは、20以上の整数であり;
    tは、20以上の整数であり

    は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し、
    ’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択で置換されてもよく;
    LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
    およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、
    ガイド分子。
  2. 式:

    のものであり、
    式中:
    およびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;
    は、それぞれ独立に、OまたはSであり;
    は、それぞれ独立に、OまたはCOOであり;
    pおよびqは、それぞれ独立に、0〜6(両端を含む)の整数であり、かつp+qは、0〜6(両端を含む)の整数であり;
    uは、2〜22(両端を含む)の整数であり;
    sは、1〜10(両端を含む)の整数であり;
    xは、1〜3(両端を含む)の整数であり;
    yは、>xであり、かつ3〜5(両端を含む)の整数であり;
    mは、15以上の整数であり;
    nは、30以上の整数であり;
    Nは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基、任意選択により修飾ヌクレオチド残基であり;かつ
    N−−−−Nは、それぞれ独立に、2つの相補的なヌクレオチド、任意選択により水素結合で塩基対合した2つの相補的なヌクレオチドを表す、請求項に記載のガイド分子。
  3. pおよびqは、それぞれ0である、請求項に記載のガイド分子。
  4. uは、4〜14(両端を含む)の整数である、請求項2に記載のガイド分子。
  5. 式:


    のものであり、式中:
    u’は、2〜22(両端を含む)の整数であり;かつ
    p’およびq’は、それぞれ独立に、0〜4(両端を含む)の整数であり、かつp’+q’は、0〜4(両端を含む)の整数である、請求項に記載のガイド分子。
  6. p’およびq’は、それぞれ0である、請求項に記載のガイド分子。
  7. およびR は、それぞれ独立に、−(CH −、−(CH −NH−C(O)−(CH −NH−、−(OCH CH −NH−C(O)−(CH −および−(CH CH O) −から選択され、wは、それぞれ独立に、1〜20(両端を含む)の整数であり、vは、それぞれ1〜10(両端を含む)の整数である、請求項2に記載のガイド分子。
  8. wは、6であり、かつvは、4である、請求項に記載のガイド分子。
  9. 配列番号36−[UR]−配列番号58;
    配列番号37−[UR]−配列番号59;
    配列番号38−[UR]−配列番号60;
    配列番号39−[UR]−配列番号61;
    配列番号40−[UR]−配列番号62;
    配列番号41−[UR]−配列番号63;
    配列番号42−[UR]−配列番号64;
    配列番号43−[UR]−配列番号65;
    配列番号44−[UR]−配列番号66;
    配列番号45−[UR]−配列番号67;
    配列番号46−[UR]−配列番号68;
    配列番号47−[UR]−配列番号69;
    配列番号48−[UR]−配列番号70;
    配列番号49−[UR]−配列番号71;
    配列番号50−[UR]−配列番号72;
    配列番号51−[UR]−配列番号73;
    配列番号52−[UR]−配列番号74;
    配列番号53−[UR]−配列番号75;
    配列番号54−[UR]−配列番号76;
    配列番号55−[UR]−配列番号77;および
    配列番号56−[UR]−配列番号78
    から選択され、
    [UR]は、尿素を含む前記非ヌクレオチド結合である、請求項1に記載のガイド分子。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含む組成物。
  11. 前記ガイド分子は、溶液中または薬学的に許容される担体中に懸濁されている、請求項10に記載の組成物。
  12. Cas9タンパク質をさらに含み、前記ガイド分子および前記Cas9タンパク質は、(i)前記標的ドメイン配列に相補的な配列、および(ii)前記Cas9タンパク質によって認識されるプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列を含む標的核酸と相互作用することができる複合体を形成する、請求項10に記載の組成物。
  13. (i)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まない、あるいは
    (ii)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まない、
    請求項10に記載の組成物。
  14. (i)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
    式中:
    aは、cと等しくなく;かつ/または
    bは、tと等しくない、あるいは
    (ii)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子またはその薬学的に許容される塩を実質的に含まず、
    式中:
    aは、cと等しくなく;かつ/または
    bは、tと等しくない、
    請求項10に記載の組成物。
  15. (i)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子を実質的に含まない、あるいは
    (ii)前記ガイド分子は、式:

    のものであり、式:

    の分子を実質的に含まない、
    請求項10に記載の組成物。
  16. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のガイド分子を合成する方法であって、
    第1のオリゴヌクレオチドと第2のオリゴヌクレオチドとをアニールして、前記第1のオリゴヌクレオチドの3’領域と前記第2のオリゴヌクレオチドの5’領域との間に二重鎖を形成するステップであって、
    前記第1のオリゴヌクレオチドは第1の反応性基を含み、前記第1の反応性基は、アミン部分を含み、かつ2’反応性基または3’反応性基であり、
    前記第2のオリゴヌクレオチドは第2の反応性基を含み、前記第2の反応性基は、アミン部分を含み、かつ5’反応性基である、ステップ;および
    前記アニールされた第1および第2のオリゴヌクレオチドを、前記第1および第2の反応性基を介してコンジュゲートさせて、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドを結合する共有結合を含む前記ガイド分子を形成するステップ
    を含む方法。
  17. 細胞または対象において核酸を変化させるための、請求項10〜15のいずれか一項に記載の組成物。
  18. CRISPRシステムのための単分子ガイド分子であって、式:

    のものであり、
    式中:
    (N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基であり;
    (N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
    cは、20以上の整数であり;
    tは、20以上の整数であり;

    は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表し、
    ’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択で置換されてもよく;
    LおよびRは、それぞれ独立に、非ヌクレオチドリンカーであり;かつ
    およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基である、
    ガイド分子。
  19. 請求項18に記載のガイド分子またはその薬学的に許容される塩を含む組成物。
  20. 請求項18に記載のガイド分子を合成する方法であって、
    第1のオリゴヌクレオチドと第2のオリゴヌクレオチドとをアニールして、前記第1のオリゴヌクレオチドの3’領域と前記第2のオリゴヌクレオチドの5’領域との間に二重鎖を形成するステップであって、
    (i)前記第1のオリゴヌクレオチドは第1の反応性基を含み、前記第1の反応性基は、ブロモアセチル部分を含み、かつ2’反応性基または3’反応性基であり、前記第2のオリゴヌクレオチドは第2の反応性基を含み、前記第2の反応性基は、スルフヒドリル部分を含み、かつ5’反応性基である、あるいは
    (ii)前記第1のオリゴヌクレオチドは第1の反応性基を含み、前記第1の反応性基は、スルフヒドリル部分を含み、かつ2’反応性基または3’反応性基であり、前記第2のオリゴヌクレオチドは第2の反応性基を含み、前記第2の反応性基は、ブロモアセチル部分を含み、かつ5’反応性基である、
    ステップ;および
    前記アニールされた第1および第2のオリゴヌクレオチドを、前記第1および第2の反応性基を介してコンジュゲートさせて、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドを結合する共有結合を含む前記ガイド分子を形成するステップ
    を含む方法。
  21. 細胞または対象において核酸を変化させるための、請求項19に記載の組成物。
  22. CRISPRシステムのための単分子ガイド分子を含む組成物であって、前記ガイド分子は、式:

    のものまたはその薬学的に許容される塩であり、
    式中:
    (N) および(N) 中のNは、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を介してその隣接ヌクレオチドにそれぞれ独立に結合したヌクレオチド残基であり;
    (N) は、(N) の5’領域に相補的または部分的に相補的であり、かつ前記(N) の5’領域と二重鎖を形成する3’領域を含み;
    前記式中に示される2’−5’ホスホジエステル結合は、前記二重鎖における2つのヌクレオチド間にあり;
    cは、20以上の整数であり;
    tは、20以上の整数であり;
    およびB は、それぞれ独立に、核酸塩基であり;
    ’およびR ’は、それぞれ独立に、H、OH、フルオロ、クロロ、ブロモ、NH 、SH、S−R’、またはO−R’であり、ここで、R’は、それぞれ独立に、保護基またはアルキル基であり、ここで、前記アルキル基は、任意選択により置換されてもよく;かつ

    は、それぞれ独立に、ホスホジエステル結合、ホスホロチオエート結合、ホスホノアセテート結合、チオホスホノアセテート結合、またはホスホロアミデート結合を表す、組成物。
  23. 請求項22に記載のガイド分子を合成する方法であって、
    第1のオリゴヌクレオチドと第2のオリゴヌクレオチドとをアニールして、前記第1のオリゴヌクレオチドの3’領域と前記第2のオリゴヌクレオチドの5’領域との間に二重鎖を形成するステップであって、
    前記第1のオリゴヌクレオチドは第1の反応性基を含み、前記第1の反応性基は、ヒドロキシル部分を含み、かつ2’反応性基または3’反応性基であり、
    前記第2のオリゴヌクレオチドは第2の反応性基を含み、前記第2の反応性基は、ホスフェート部分を含み、かつ5’反応性基である、
    ステップ;および
    前記アニールされた第1および第2のオリゴヌクレオチドを、前記第1および第2の反応性基を介してコンジュゲートさせて、前記第1および第2のオリゴヌクレオチドを結合する共有結合を含むガイド分子を含む組成物を提供するステップ
    を含む方法。
  24. 細胞または対象において核酸を変化させるための、請求項22に記載の組成物。

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