Genome Biology：為CRISPR選擇最佳向?qū)?/h1>
日期：2016-07-07 09:27:51
細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸進(jìn)行斗爭(zhēng)，為此它們演化出了多種防御機(jī)制，CRISPR-Cas9適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。該系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單而且擴(kuò)展性強(qiáng)，很快便成為了生物學(xué)領(lǐng)域的香餑餑。
CRISPR/Cas9基因組編輯的成功取決于向?qū)?/span>RNA序列的選擇。正因如此，預(yù)測(cè)向?qū)?/span>RNA脫靶和打靶情況的計(jì)算工具很受歡迎。不過(guò)，人們還不清楚這些算法的準(zhǔn)確程度。法國(guó)INSERM和美國(guó)加州大學(xué)的研究人員首次對(duì)一些常用算法進(jìn)行了獨(dú)立評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上打造了選擇向?qū)?/span>RNA的網(wǎng)頁(yè)工具CRISPOR。這項(xiàng)研究于七月五日發(fā)表在Genome Biology雜志上。
研究人員收集了八項(xiàng)SpCas9脫靶研究的數(shù)據(jù)，將其與預(yù)測(cè)位點(diǎn)進(jìn)行比較。研究顯示，基于序列的脫靶預(yù)測(cè)是比較可靠的，能發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)脫靶事件。研究人員還評(píng)估了常用算法作出的打靶（on-target）預(yù)測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)，打靶預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確取決于向?qū)?/span>RNA是不是由U6啟動(dòng)子表達(dá)或者在體外轉(zhuǎn)錄。研究人員將自己的數(shù)據(jù)整合在網(wǎng)頁(yè)工具CRISPOR中。CRISPOR可以幫助研究者為120個(gè)基因組選擇向?qū)?/span>RNA，包括植物和許多新型模式生物。
目前，能夠有效設(shè)計(jì)sgRNA的生物信息學(xué)工具并不多。為此，華盛頓大學(xué)的王小偉（Xiaowei Wang）博士領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)揭示了功能性sgRNA的特點(diǎn)。他們對(duì)CRISPR RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，鑒定了許多代表高效sgRNA的新特征。研究人員此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的生物信息學(xué)工具，可以幫助研究者們?cè)O(shè)計(jì)更加有效的sgRNA。
用CRISPR/Cas9進(jìn)行遺傳篩選是對(duì)基因組進(jìn)行功能分析的有力方法。德國(guó)癌癥研究中心DKFZ的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)深入研究，成功開(kāi)發(fā)了一個(gè)設(shè)計(jì)自定義sgRNA文庫(kù)的整合性生物信息學(xué)工具，CLD（CRISPR library designer）。這項(xiàng)研究發(fā)表在前不久的Genome Biology雜志上。
紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單又便宜的文庫(kù)制備方法，可以快速有效的將配對(duì)gRNA克隆到表達(dá)載體上，用于體內(nèi)和體外的功能篩選。這一成果于去年八月發(fā)表在Nature Communications雜志上，文章的通訊作者是紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的Andrea Ventura。
