Алгоритм исследователей для повышения точности редактирования генов CRISPR

В конечном итоге это стало революцией, получившей Нобелевскую премию, когда исследователи впервые разработали CRISPR как технологию редактирования генов для клеток бактерий, растений, животных и человека. Потенциал этой технологии велик – от лечения генетически предрасположенных болезней до применения в сельскохозяйственной и промышленной , но есть проблемы.


Одна из таких задач состоит в выборе так называемой молекулы gRNA, которая должна быть сконструирована так, чтобы направлять 9 в нужное место в ДНК, где он будет делать разрез по отношению к редактированию гена.

«Как правило, существует несколько возможных гРНК, и не все они одинаково эффективны. Поэтому задача состоит в том, чтобы выбрать те немногие, которые работают с высокой эффективностью, и это именно то, что делает наш новый метод», – говорит Юнлун Луо, доцент кафедры биомедицины. в Орхусском университете.

Новый метод разработан на основе новых данных исследователей и реализации алгоритма, который позволяет предсказать, какие гРНК работают наиболее эффективно.

«Объединив наши собственные данные с общедоступными данными и включая знания о молекулярных взаимодействиях между гРНК, ДНК и белком CRISPR-Cas9, нам удалось разработать лучший метод», – говорит Ян Городкин, профессор кафедры ветеринарии и животных. Наук в Копенгагенском университете.

Данные, глубокое обучение, молекулярные взаимодействия

Исследовательская группа Яна Городкина с Джулией Корси и Кристианом Антоном сотрудничала с исследовательской группой Юнлунь Луо для достижения новых результатов. Экспериментальная часть исследования проводилась группой Луо, а группа Городкина возглавила компьютерное моделирование.

«В нашем исследовании мы количественно оценили эффективность молекул гРНК для более чем 10 000 различных сайтов. Работа была достигнута с использованием метода на основе массивных библиотек с высокой пропускной способностью, что было бы невозможно с традиционными методами», – говорит Юнлун Луо.

Исследователи взяли свою отправную точку относительно генерации данных в концепции наличия вирусной экспрессирующей гРНК и синтетического целевого сайта в одной клетке за раз. Синтетические сайты-мишени имеют точно такие же последовательности ДНК, что и соответствующие сайты-мишени в геноме. Таким образом, эти синтетические целевые сайты используются как так называемые суррогатные целевые сайты для определения эффективности редактирования CRISPR-Cas9. Вместе с коллегами из Института регенеративной медицины Ларса Болунда в BGI-Research и Гарвардской медицинской школы они сгенерировали высококачественную активность CRISPR-Cas9 для более чем 10 000 гРНК.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments