大规模并行精确基因组编辑揭示了功能性基因变异
Eilon Sharon1, Shi-An A Chen2, Neil M Khosla2
1Department of Biology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; Department of Genetics, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA; Howard Hughes Medical Institute, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
研究人员使用CRISPR-Cas9基因组编辑来研究酵母中的16006种自然基因变异. 他们发现了数百种影响健康的变异, 大多是在促进区域, 揭示了对遗传结构和自然变异的洞察力.
科学领域:
- 遗传学
- 分子生物学
- 进化生物学
背景情况:
- 识别影响自然表型变异的遗传变异是遗传学的一个关键挑战.
- 目前的基因映射技术对于精确的变种识别具有有限的分辨率.
研究的目的:
- 开发一种高通量基因组编辑方法,用于评估众多自然遗传变异的适应性后果.
- 研究酵母中单基分辨率的适应性变异的遗传结构.
主要方法:
- 使用基于CRISPR-Cas9的高通量基因组编辑方法引入数千个特定的遗传变异.
- 在使用葡萄糖介质的酵母中系统评估了16006种自然遗传变异的适应性影响.
主要成果:
- 572种基因变异表现出显著的适应性差异,其中促进体区域,特别是转录因子结合部位的丰富性显著.
- 只有19.2%的鉴定变异直接改变了氨基酸序列.
- 聚类变异通常偏爱来自同一父系的等位基因,这表明由多个变异驱动的血统特定选择.
结论:
- 开发的CRISPR-Cas9基因组编辑方法提供了单基分辨率,用于剖析适应性变异的遗传基础.
- 该方法可适用于全基因组选,以评估遗传变异对细胞存活或其他可选择标记物的影响.
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