ChIP-seq让CRISPR脱靶位点无处可逃- 大数跨境

爱基百客生物

2020-04-03

导读：检测脱靶位点——ChIP-seq

说到近些年最为重要的科学发现，魔剪CRIPSR/Cas技术舍我其谁。通过简单的载体构建技术手段，就能在一个特定的位置进行基因的突变，精确的编辑，这简直如科幻电影一般神奇。而CRISPR/Cas9系统是研究最深入，应用最成熟的一种。

CRISPR/Cas9系统具有两个关键成分，一是Cas9蛋白，实现特定位点DNA双链的断裂；二是sgRNA，既单链引导RNA，通过碱基互补，sgRNA识别特定位点，从而招募Cas9蛋白进行切割。简单说，CRISPR/Cas9系统，通过表达sgRNA与Cas9蛋白，利用sgRNA引导在特定位点进行切割，从而实现基因突变与编辑。

CRISPR/Cas系统的阿喀琉斯之殇-脱靶

CRISPR/Cas系统虽好，但是仍然避不开基因编辑技术的核心问题—脱靶。脱靶，简单说就是在非识别位点进行了切割，形象点说，就是剪错地方了。其实不难理解，位点的特异性是通过sgRNA引导的，不可避免会存在sgRNA识别位点出错了，这种脱靶造成的切割位点的差异，仿佛定时炸弹一样，有可能造成严重的后果。针对脱靶问题，现在可以通过提高sgRNA设计的特异性、优化Cas蛋白等手段降低脱靶，但是脱靶仍然是不可避免的，也是当前系统优化的一个重要方向。

脱靶位点检测新手段—ChIP-seq

针对脱靶位点检测，一种技术手段就是重测序，通过高深度的重测序，检测发生突变的位点，从而分析脱靶的位点，这种手段原理简单，但是重测序成本较高，那么现在有一个更加精巧更加有效的检测脱靶位点的技术手段---ChIP-seq。

ChIP-seq是验证蛋白和DNA互作的技术手段，那是如何实现脱靶位点检测呢?该方法来自于Science的一篇文章Unbiased detection of CRISPR off-targets in vivo using DISCOVER-Seq，该文章发明了一种技术手段DISCOVER-Seq（discovery of in situ Cas off-targets and verification by sequencing），该方法是通过DNA损伤修复蛋白MRN复合物的MRE11进行ChIP-seq, 随后通过ChIP-Seq数据与BLENDER (blunt end finder, https://github.com/staciawyman/blender v1.0.1，)结合起来，进行Cas9脱靶位点的活体识别。

基因编辑依赖于Cas诱导的DSB的修复，作者以此猜想，监测修复过程可以检测双链断裂位点，从而鉴定脱靶是否产生以及脱靶位点。作者通过ChIP-seq探究了不同的DNA修复因子分布，发现其中DNA修复因子MRE11的分布与Cas9切割位点最为一致，同时对其他基因组编辑酶位点探究，发现它也能准切识别Cas12a (Cpf1)编辑位点。因此作者将MRE11的ChIP-seq数据利用自己定制的软件BLENDER分析脱靶位点。

CRISPR/Cas技术作为当今研究热门技术手段，其脱靶的问题一直限制其发展，对于脱靶位点的鉴定也是大家关注的一个重点，而通过对DNA修复因子MRE11的ChIP-seq分析，可以准确的鉴定脱靶位点，且适用范围更广，为CRISPR/Cas的脱靶鉴定提供了一个行之有效的方法。

【声明】内容源于网络

爱基百客生物

爱基百客是一家专业提供表观组学、单细胞与空间组学以及高通量测序分析的新型生物科技服务企业，旗下拥有DNBSEQ-T7、10xGenomics等平台，依托表观技术的优势，为生命科学研究和医疗健康等领域提供方案设计到数据分析一站式服务。

内容 436

粉丝 0

爱基百客生物爱基百客是一家专业提供表观组学、单细胞与空间组学以及高通量测序分析的新型生物科技服务企业，旗下拥有DNBSEQ-T7、10xGenomics等平台，依托表观技术的优势，为生命科学研究和医疗健康等领域提供方案设计到数据分析一站式服务。

总阅读65

粉丝0

内容436