遗传学大牛最新文章:CRISPR编辑iPS细胞的脱靶情况

【字体: 时间:2014年11月28日 来源:生物通

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  遗传学界的大牛George M. Church领导哈佛医学院的团队,在人iPS细胞中进行了CRISPR基因编辑。他们将全基因组测序和靶向深度测序结合起来,鉴定了​Cas9编辑iPS细胞时的脱靶效应,还鉴定了一个影响Cas9特异性的单核苷酸变异(SNV)。这项研究于十一月二十六日发表在Nature Communications杂志上。

  

生物通报道:CRISPR基因编辑和iPS重编程是近年来的两大热点技术。CRISPR/Cas9已经在多个领域中展现了自己强大的特异性基因靶标能力。而iPS重编程在构建疾病模型和新药开发中有着很高的应用价值。将CRISPR应用到iPS细胞中去,似乎是一件大势所趋的事情。

遗传学界的大牛George M. Church领导哈佛医学院的团队,在人iPS细胞中进行了CRISPR基因编辑。他们将全基因组测序和靶向深度测序结合起来,评估了Cas9编辑iPS细胞时的脱靶效应,还鉴定了一个影响Cas9特异性的单核苷酸变异(SNV)。这项研究于十一月二十六日发表在Nature Communications杂志上。

Cas9核酸酶的潜在脱靶效应,一直是CRISPR技术用于临床的一个主要障碍。为此,研究人员通过CRISPR/Cas9系统在人类诱导多能干细胞(iPSC)中敲除了Tafazzin基因,效率达到54%

随后,他们对Cas9编辑过的人类iPSC进行了全基因组测序,结果并未发现显著的基因组改变或突变率提高。研究人员还深度测序了计算机模拟的Cas9脱靶位点,进一步验证了Cas9的高特异性。(延伸阅读:最新综述:三大基因组编辑工具在iPS中的应用

不过研究人员发现,常见的生殖细胞系单核苷酸变异(SNV),会生成脱靶位点影响基因编辑的特异性。他们对人类基因组的这种SNV进行了评估,发现它生成脱靶位点的可能性大约为1.5–8.5%。据介绍,这种SNV的突变率并不高,可能也不会产生功能性影响。

这项研究为人们展示了用CRISPR/Cas9iPS细胞中进行高特异性基因编辑的可行性。文章指出,在设计CRISPR编辑之前先进行全基因组测序是很有价值的。

著名遗传学George M. Church是哈佛医学院的遗传学教授、Wyss研究所的核心成员。他被誉为是个人基因组学和合成生物学的先锋。1984年,ChurchWalter Gilbert发表了首个直接基因组测序方法,该文章中的一些策略现在仍应用在二代测序技术中。此外,如今的多重化分子技术和条码式标签也是他发明的。Church还是纳米孔测序技术的发明者之一。

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:Targeted and genome-wide sequencing reveal single nucleotide variations impacting specificity of Cas9 in human stem cells

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