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华大智造测序平台助力CRISPR基因编辑系统升级,研究成果在《自然》子刊发表

来源: 深圳新闻网   2022-03-18 15:17:25

读特客户端•深圳新闻网3月18日讯(记者 李旖露)记者从华大智造获悉,近期,韩国生命科学技术研究院科研团队在《自然》子刊《自然生物技术》(Nature Biotechnology)发表了基因编辑最新研究成果。该团队利用华大智造的测序平台DNBSEQ-T7,完成了基于Digenome-seq测序的基因组编辑工具“CRISPR-Cas12f1”脱靶效应验证。这是华大智造测序平台在CRISPR基因编辑开发中的又一重要应用。

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据介绍,CRISPR-Cas9是当今最主流的基因编辑系统,在癌症、遗传病治疗以及动植物基因研究中都有着巨大的应用潜力。虽然CRISPR/Cas具有诸多独特优势,但叶存在明显的缺点:如果靶基因附近没有PAM(Protospacer Adjacent Motif)则无法实现编辑,同时还面临脱靶效应问题。

脱靶效应是影响基因编辑技术能否广泛应用的主要限制因素,如何正确评估、检测脱靶效应,并提出相应的策略降低脱靶效应,是当前基因编辑研究领域的重要研究方向之一。已有研究显示,全基因组测序法是检测脱靶效应最简单有效的方法之一。2015年,韩国生命科学技术研究院科研团队曾在《自然方法》(Nature Methods)发表研究性文章强调了全基因组测序在鉴定CRISPR-Cas技术脱靶效应中的关键作用,并首次提出Digenome-seq的概念。

这项于近日发表的研究文章完成了基于Digenome-seq测序的CRISPR-Cas12f1脱靶效应验证。研究人员通过对gRNA进行个性化改造,构建了一种高效、特异的基因组编辑工具——CRISPR-Cas12f1。华大智造DNBSEQ-T7全基因组测序数据证实,该系统特异性高、脱靶位点明显减少。当利用AAV载体传递时,CRISPR-Cas12f1系统能够实现多路复用和高效的基因组编辑。

据悉,DNBSEQ-T7是华大智造于2018年推出的超高通量基因测序仪,可支持全基因组测序,其具有高达6Tb的日常数据输出能力,可在一天内完成多达60例人类全基因组测序。华大智造方面表示,上述研究结果表明,DNBSEQ-T7测序平台能够提供高质量全基因组测序数据,用于基因编辑结果检测、特异性和脱靶效应鉴别等。

除DNBSEQ-T7外,华大智造其它测序平台在CRISPR基因编辑开发中也有重要应用。2020年,北京大学神经科学研究所团队在《科学》子刊Science Advances发表文章,利用MGISEQ-200对基因编辑靶点和潜在脱靶位点的文库进行深度测序,验证了新开发基因编辑系统的特异性。同年,深圳华大生命科学研究院团队在Science Advances发表了基于华大智造DNBSEQ测序平台的DocMF平台,该平台是全球唯一能兼容鉴定蛋白与DNA结合或切割靶向位点的高通量平台,也具有鉴定CRISPR系统脱靶位点、转录因子结合位点的潜力。

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