比较13种不同的CRISPR-Cas9 DNA剪刀
CRISPR-Cas9已成为用于切割特定DNA序列的最便捷,有效的生物技术工具之一。从化脓性链球菌Cas9(SpCas9)开始,已经设计了多种变体并将其用于全世界的实验。尽管所有这些系统都靶向并切割特定的DNA序列,但它们还表现出较高的脱靶活性,并具有潜在的有害作用。
由Hyongbum Henry Kim教授领导的基础科学研究院(韩国,IBS)内的纳米医学中心的研究团队已完成了CRISPR-Cas9活性的最广泛的高通量分析。该团队开发了基于深度学习的计算模型,可预测SpCas9变体针对不同DNA序列的活动。发表于《自然生物技术》上的这项研究为选择最合适的SpCas9变体提供了有用的指南。
这项研究超过了之前的所有报告,后者仅评估了最多三个Cas9系统。IBS研究人员比较了13个SpCas9变体,并确定了哪些四个核苷酸序列可用作原间隔子相邻基序(PAM),这是Cas9切割所需的短DNA序列,并位于靶向切割的DNA序列之后。
此外,他们评估了六个不同的高保真SpCas9变异体的特异性,发现evoCas9具有最高的特异性,而原始的野生型SpCas9具有最低的特异性。尽管evoCas9具有非常高的特异性,但它在许多靶序列上也显示出较低的活性:这些结果表明,根据DNA靶序列的不同,其他高保真度的Cas9变体也可能是首选。
基于这些结果,IBS研究人员开发了DeepSpCas9variants(deepcrispr.info/DeepSpCas9variants/),这是一种预测SpCas9变体活动的计算工具。通过访问该公共网站,用户可以输入所需的DNA靶序列,找到最合适的SpCas9变体,并充分利用CRISPR技术。
“当我们注意到不同SpCas9变体之间严重缺乏系统比较时,我们就开始了这项研究,” Kim说。“现在,使用DeepSpCas9变体,研究人员可以根据自己的研究目的选择最合适的SpCas9变体。”