CRISPR/Cas系統(tǒng)是細菌和古細菌在不斷進化的過程中產(chǎn)生的適應(yīng)性免疫防御機制,它應(yīng)用CRISPR RNA(crRNA)以堿基互補的形式引導(dǎo)相應(yīng)的Cas蛋白識別入侵的外源基因組,并對其DNA進行剪切,用以保護自身的基因組免受外源核酸如噬菌體、病毒等的干擾和破壞。經(jīng)過人為改造后,可在真核細胞中實現(xiàn)高度靈活且特異的基因組編輯,通過設(shè)計特異性向?qū)NA(Single guide RNA, sgRNA)序列與靶序列進行堿基配對,從而引導(dǎo)Cas蛋白結(jié)合到靶序列處,行使DNA切割功能,然后利用細胞的非同源性末端連接(Non-homologous end joining, NHEJ)或同源重組(Homologous recombination,HR)修復(fù)機制對斷裂的DNA進行插入缺失(Indel)、修復(fù)(Repair)或替換(Replacement)。由于其相對于鋅指核酸酶(ZFNs)和轉(zhuǎn)錄jihuo因子樣效應(yīng)物核酸酶(TALENs)技術(shù)更易于操作,而且更高效,因而被廣運用于對基因組特定位點進行靶向編輯。脫靶檢測在揭示CRISPR/Cas9系統(tǒng)的脫靶機制以及進一步提高系統(tǒng)靶向性的研究中具有重要作用。深圳crispr脫靶檢測分析
當(dāng)基因zhiliao產(chǎn)品在生殖qiguan持續(xù)存在時,需要進一步研究確定其在生殖細胞(例如卵母細胞、精子)的暴露水平。根據(jù)載體類型、復(fù)制能力、基因組整合特性、劑量水平、給藥途徑等因素,分析評估基因zhiliao產(chǎn)品生殖系整合風(fēng)險。遺傳毒性,基因zhiliao產(chǎn)品將遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi)或整合到宿主基因組中或?qū)λ拗骰蚪M進行編輯,存在潛在的遺傳毒性風(fēng)險。目前對于判斷細胞基因組插入/修飾是否會產(chǎn)生遺傳毒性、是否較終會發(fā)生變依然還缺乏系統(tǒng)的認知,因此,需要分析基因組改變(載體或遺傳物質(zhì)整合進基因組、對基因組編輯等)的特征,并評估相關(guān)潛在風(fēng)險。深圳crispr脫靶檢測分析基因編輯脫靶檢測,推薦唯可生物,實驗實力強,專業(yè)性高,檢測效率高,結(jié)果準確率高。
脫靶來自于這些技術(shù)所攜帶的功能基團,如堿基編輯的脫氨酶和先導(dǎo)編輯的逆轉(zhuǎn)錄酶,不依賴sgRNA結(jié)合基因組DNA的情況下產(chǎn)生的脫靶。為檢測第二類脫靶現(xiàn)象,研究者需要針對每種技術(shù)設(shè)計專門的檢測方法。1) R-loop seq在堿基編輯開發(fā)早期,雖然靶位點的編輯效率很高,但研究者也很快發(fā)現(xiàn)脫氨酶會在游離的時候隨機修飾暴露的DNA單鏈,導(dǎo)致大量的脫靶位點。為降低這類脫靶現(xiàn)象的發(fā)生,研究者設(shè)計了R-loop seq,以dSaCas9結(jié)合DNA形成R-loop,暴露出DNA單鏈,為堿基編輯的脫氨酶提供一個固定的脫靶位點,然后以該位點的編輯效率反映堿基編輯脫氨酶的脫靶程度。
長期隨訪的觀察時間長期隨訪的持續(xù)時間應(yīng)確保足以觀察到受試者因產(chǎn)品特性、暴露情況(生物分布和給藥途徑)等導(dǎo)致的風(fēng)險,應(yīng)不短于遲發(fā)性不良反應(yīng)的預(yù)期發(fā)生時間。一般而言,針對不同類型的基因zhiliao產(chǎn)品建議如下:?具有基因組整合活性的載體(例如γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒載體)和轉(zhuǎn)座子元件建議觀察不短于15年。?可以產(chǎn)生持續(xù)ganran、或有潛伏再jihuo風(fēng)險的細菌或病毒載體(如單純皰疹病毒)建議觀察15年或至數(shù)據(jù)表明不再存在任何風(fēng)險(ganran或再jihuo)。基因編輯產(chǎn)品建議觀察15年或至數(shù)據(jù)表明不再存在任何風(fēng)險。?腺相關(guān)病毒載體建議觀察5年或至數(shù)據(jù)表明不再存在任何風(fēng)險。脫靶切割位點已在基因編輯技術(shù),CRISPR / Cas9,ZFNs和TALEN。
脫落與傳播。對于部分有g(shù)anran或復(fù)制能力的基因zhiliao產(chǎn)品,從受試者者體內(nèi)排出或脫落到自然環(huán)境后,可能會傳播給受試者的密切接觸者,包括患者親屬和醫(yī)護人員等,進而產(chǎn)生病毒傳播或ganran風(fēng)險。其他考慮因素。除產(chǎn)品相關(guān)因素外,基因zhiliao產(chǎn)品的長期風(fēng)險評估還應(yīng)考慮靶細胞/組織/qiguan,患者群體(年齡、免疫狀態(tài)、死亡風(fēng)險等)和相關(guān)疾病的特征以及合并其他zhiliao的影響。如果基因zhiliao產(chǎn)品可在生殖腺、生殖細胞等組織qiguan中分布并發(fā)揮作用,可能對受試者或其配偶的生育能力、妊娠以及胎兒產(chǎn)生難以預(yù)測的遲發(fā)性影響。脫靶檢測技術(shù),推薦唯可生物,實驗實力強,專業(yè)性高,檢測效率高,結(jié)果準確率高。深圳crispr脫靶檢測分析
內(nèi)基因編輯技術(shù)可能造成的脫靶效應(yīng)。深圳crispr脫靶檢測分析
CIRCLE-seq原理。細胞內(nèi)檢測方法由于提純的基因組已經(jīng)消化去除了組蛋白,結(jié)構(gòu)較細胞內(nèi)的染色質(zhì)更為松散,理論上容易找到更多的脫靶位點。為捕獲CRISPR在細胞內(nèi)工作時真實發(fā)生的脫靶切割,研究者們也設(shè)計了一些細胞內(nèi)的脫靶位點檢測方法。1) Guide-seqCRISPR造成DNA雙鏈斷裂后,由于DNA修復(fù)機制的存在,斷裂處很快就會重新連接,這時候提純基因組DNA很難保留CRISPR造成的DNA斷裂位點。所以為了記錄細胞內(nèi)真實的CRISPR脫靶切割,研究者們設(shè)計了Guide-seq[10],利用NHEJ的DNA修復(fù)機制,將一段雙鏈短核苷酸序列(dsODN)連接到CRISPR造成的DNA雙鏈斷裂處,相當(dāng)于連接了一輪接頭,然后再正常打斷基因組,在另一側(cè)連接第二輪接頭。通過這種方式構(gòu)建的文庫,就可以獲取脫靶位點一側(cè)的序列。雖然每次CRIPSR導(dǎo)致的DNA雙鏈斷裂并不一定都會連接dsODN,但反過來說,越容易連接dsODN的位點,其發(fā)生脫靶切割的概率越高。通過Guide-seq找到的脫靶位點偏少,但一般都是可信度較高的脫靶位點,Guide-seq也是目前比較公認的一種脫靶檢測方法。深圳crispr脫靶檢測分析