人口规模的细胞GUIDE-seq-2和生物化学CHANGE-seq-R资料显示,人类的遗传变异经常影响Cas9的目标外活动

科学领域:

• 基因组学就是基因组学.
• 分子生物学分子生物学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 像CRISPR-Cas9这样的基因组编辑酶在研究和治疗方面提供了革命性的潜力.
• 遗传变异可以改变这些酶的全基因组活性,影响精度和安全性.
• 缺乏可扩展的方法来评估各种变体对大群体编辑活动的影响.

研究的目的:

• 进行第一个人口规模研究,研究遗传变异如何影响CRISPR-Cas9全基因组活动.
• 开发和应用新的测试方法,以对编辑活动进行敏感,可扩展和准确的测量.
• 识别和表征显著改变在目标上和目标之外编辑的遗传变异.

主要方法:

• 利用GUIDE-seq-2,一个可扩展和准确的细胞分析,来测量全基因组的Cas9活性.
• 分析了来自95个不同个体的细胞中的6个导向RNA的1,115个在和离目标部位的Cas9活性.
• 开发了CHANGE-seq-R测试和CHANGE-net深度神经网络,以预测对非目标站点的变异效应.

主要成果:

• 发现遗传变异经常与非目标部位重叠.
• 确定了13%的变体显著改变了Cas9编辑活动,导致高达33%的indels.
• 通过使用CHANGE-net模型,准确地预测单核酸变异对非目标的影响.

结论:

• 遗传变异是CRISPR-Cas9全基因组活动的频繁且重要的调节器.
• 新的测试和预测模型使得在基因组编辑中能够计算基因变异.
• 这些发现为设计更精确,更安全的基因组编辑策略为研究和治疗铺平了道路.