CRISPR/Cas9技术作为第三代基因组编辑技术,凭借其操作简单、价格低廉和编辑效率高等优点已经广泛的应用于生物工程、医疗、农业和环境等领域的研究,并且参与推动药物开发、免疫治疗和基因治疗领域的突破。和TALEN和ZFNS技术一样,CRISPR/Cas9技术在应用时也存在一定概率的脱靶问题——Cas9核酸酶在非目标位点发生切割,引入非预期的基因突变。脱靶切割引入的突变可能会直接破坏细胞的基本功能,带来不可预控的严重后果。因此,为了提高CRISPR技术在临床研究上的安全性,通过高灵敏度的全基因组脱靶效应检测优选脱靶效应低的实验方案是推进基因编辑技术走向临床应用的关键。
安必奇生物建立了成熟的基因组编辑、高通量测序和生物信息学分析平台,为客户提供全面的CRISPR/Cas9脱靶效应检测和分析服务。我们的检测方法包括全基因组测序、GUIDE-Seq和CIRCLE-Seq。
表1.常用的脱靶检测方法
检测方法 | 方法原理 | 特点 |
脱靶预测结合PCR检测法 | 利用脱靶预测软件预测潜在的脱靶位点,PCR扩增预测的脱靶位点,利用直接测序或酶切法检测脱靶情况。 |
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全基因组测序 | 一种通过高通量测序检测脱靶突变的方法,需要选择适当的参考基因组过滤背景突变,数据比对分析获得含有PAM基序的潜在修饰位点,进一步基因扩增验证其突变情况。 |
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BLESS | 利用生物素标签对DSBs进行原位标记,后经PCR扩增实现对于生物素标记片段的富集,并通过二代测序实现脱靶位点检测。 |
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LAM-HTGTS | 片段化的gDNA经过LAM-PCR引入接头,然后进行全基因组易位测序。 |
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GUIDE-Seq | 将dsODNs标签整合到DSBs位点,通过二代测序检测这些标签所在的基因组区域,从而确定脱靶突变的位置。 |
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Digenome-Seq | 片段化的gDNA与CRISPR/RNP混合孵育,进行全基因组测序检测脱靶。 |
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CIRCLE-Seq | 将gDNA打断并环化,环化的DNA与CRISPR/RNP孵育,NGS测序检测线性化的DNA片段,确定脱靶位点。 |
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安必奇生物提供sgRNA脱靶效应评估服务,帮助您挑选高度特异,脱靶率低的sgRNA进行后续实验。同时,我们也协助您检测分析基因编辑后细胞样品的脱靶情况,通过各种高通量测序检测技术,我们能准确的分析全基因组范围内的脱靶位点,推动CRISPR/Cas9技术在治疗药物开发和临床研究中的应用。
我们的优势
灵敏度高:能检测低频脱靶突变
准确性高:检测结果可通过实验验证
多种检测方法可选择以满足不同的实验需求
参考文献:
Zhang XH, et al. (2015) 'Off-target Effects in CRISPR/Cas9-mediated Genome Engineering', Mol Ther Nucleic Acids 4, e264.
Zischewski J, et al. (2016) 'Detection of on-target and off-target mutation generated by CRISPR/Cas9 and other sequence-specific nucleases', Biotechnology Advances, 35(1): 95-104.
Tsai SQ, et al. (2015) 'GUIDE-seq enables genome-wide profiling of off-target cleavage by CRISPR-Cas nucleases', Nature Biotechnology, 33(2): 187-97.
Kim D, et al. (2015) 'Digenome-seq: genome-wide profiling of CRISPR-Cas9 off-target effects in human cells', Nature Methods, 12(3): 237-43.
Tsai SQ, et al. (2017) 'CIRCLE-seq: a highly sensitive in vitro screen for genome-wide CRISPR-Cas9 nuclease off-targets', Nature Methods, 14(6).