研究者们已经发现,CRISPR/Cas9系统的脱靶现象通常与sgRNA密切相关。除了针对特定的靶向位点外,sgRNA还可能容忍高达5至6个碱基的错配,或者因sgRNA中的缺失或额外碱基而导致的非靶向切割,从而引发脱靶效应。基因组中潜在的脱靶位点数量达成千上万,因此,全面评估整个基因组范围内的脱靶效应成为了一项挑战。
最近,基于全基因组测序与生物信息学的预测,研究小组提出了一种新技术,能够分析因脱靶效应引发的单核苷酸突变(SNV)、插入缺失变异(Indels)、拷贝数变异(CNV)以及结构变异(SV)。值得一提的是,基因组测序在脱靶检测中已经得到了广泛应用。Kevin等人(2021)利用全基因组测序和生物信息分析,评估了Cas9的脱靶风险,通过比较基因编辑小鼠与对照小鼠的基因组序列和结构变异,发现大量潜在的脱靶位点。
他们使用Cas-OFFinder工具预测了163个sgRNA在基因组中556266个潜在脱靶位点,经过交集分析,最终确认了28个脱靶位点,其中9个通过Sanger测序进行了验证。这项研究表明,尽管真实的脱靶事件仅占潜在脱靶的一小部分,但风险依然存在,需引起重视。
基于基因编辑的脱靶特性,尊龙凯时团队结合基因组测序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,识别出基因编辑组的SNV和Indels变异。此外,利用Cas-OFFinder进行潜在脱靶位点的预测,该工具能够分析sgRNA与基因组之间的匹配程度和异常,进而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比较,可以有效确定实际的脱靶位点。
除了脱靶效应的深入分析,尊龙凯时还采用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则用于检测插入、缺失和易位等多种染色体结构变异。通过这些分析,研究小组可以全面了解基因编辑所引发的染色体结构变异。
与GUIDE-seq体内检测相比,全基因组脱靶检测不依赖ODN插入,从而提供了一种更为灵活方便的检测方式,并且能够分析大规模的染色体变异,为全面评估基因编辑效果与风险提供支持。作为国内首家提供脱靶检测服务的公司,尊龙凯时可为您提供全基因组脱靶检测、GUIDE-seq体内脱靶检测以及AID-seq体内脱靶检测等多种服务。如有需求,欢迎随时垂询。