研究人员发现,CRISPR/Cas9技术的脱靶效应通常与sgRNA有关,除了能够编辑目标位点,sgRNA还可能容忍多达5~6个错配碱基,或者由于sgRNA的缺失或多余碱基导致基因组中非靶向切割,从而引发脱靶效应。在基因组中,这些潜在的脱靶位点数量可以达到上万。因此,全面评估全基因组的脱靶效应成为一大挑战。
今天,我们介绍一种结合全基因组测序与生物信息学预测,分析由于脱靶效应引起的单核苷酸突变(SNV)、插入缺失变异(Indels)、拷贝数变异(CNV)和结构变异(SV)的技术。近年来,基因组测序已经被广泛应用于脱靶检测领域。Kevin等(2021)的研究中,利用全基因组测序和生物信息学分析评估了Cas9的脱靶风险,他们对163个sgRNA在基因编辑小鼠与对照小鼠中的基因组序列和结构变异进行了比较。研究团队借助Cas-OFFinder预测了这163个sgRNA在基因组中的556,266个潜在脱靶位点,并通过交集分析确定了其中的28个脱靶位点,其中9个通过Sanger测序验证为真实的脱靶位点。这项研究表明,尽管真实脱靶位点相较于潜在脱靶位点数量较少,但风险依然存在,值得关注。
基于基因编辑的脱靶特性,尊龙凯时-人生就是博团队结合基因组测序技术推出了全基因组脱靶检测服务。我们采用mutect2作为变异分析工具,通过比对基因编辑组和对照组的测序数据,鉴定基因编辑组的SNV和Indels变异。此外,我们使用Cas-OFFinder作为潜在脱靶位点预测工具,它能够分析sgRNA与基因组之间的匹配情况,预测可能的脱靶位点。通过将mutect2的变异分析结果与Cas-OFFinder预测的潜在脱靶位点进行交集分析,我们可以明确发生脱靶效应的位点。
除了脱靶分析外,我们还使用CNVkit和Manta两种生物信息学分析工具,CNVkit能够识别基因组中的拷贝数变化,而Manta则能够检测插入、缺失及易位等染色体结构变异类型。这些成果有助于全面理解基因编辑所引起的染色体结构变化。
与传统的GUIDE-seq体内检测相比,全基因组脱靶检测方法不依赖于ODN插入,提供了一种更加灵活、便利的检测方式,并能分析大规模染色体变异,为全面评估基因编辑的效果和风险提供支持。尊龙凯时-人生就是博作为国内首家提供脱靶检测服务的公司,能够为客户提供全基因组脱靶检测、高级GUIDE-seq体内脱靶检测以及AID-seq体内脱靶检测等多种服务。如需了解更多信息,欢迎随时咨询。