基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 的基因组编辑 (GED) 技术为理解基因和改进医疗方法开启了激动人心的可能性。另一方面,人工智能 (AI) 有助于基因组编辑在治疗镰状细胞性贫血或地中海贫血等各种疾病时实现更高的精度、效率和可负担性。AI 模型已用于设计用于 CRISPR-Cas 系统的向导 RNA (gRNA)。DeepCRISPR、CRISTA 和 DeepHF 等工具能够预测特定靶序列的最佳向导 RNA (gRNA)。这些预测考虑了多种因素,包括基因组背景、Cas 蛋白类型、所需突变类型、在靶/脱靶分数、潜在的脱靶位点以及基因组编辑对基因功能和细胞表型的潜在影响。这些模型有助于优化不同的基因组编辑技术,例如基础编辑、主要编辑和表观基因组编辑,这些先进技术无需依赖同源性定向修复途径或供体 DNA 模板即可对 DNA 序列引入精确且可编程的改变。此外,人工智能与基因组编辑和精准医疗相结合,可以根据基因图谱实现个性化治疗。人工智能通过分析患者的基因组数据来识别与癌症、糖尿病、阿尔茨海默氏症等不同疾病相关的突变、变异和生物标志物。然而,仍存在一些挑战,包括高成本、脱靶编辑、合适的 CRISPR 货物运送方法、提高编辑效率以及确保临床应用的安全性。本综述探讨了人工智能对改进基于 CRISPR 的基因组编辑技术的贡献并解决了现有的挑战。它还讨论了人工智能驱动的基于 CRISPR 的基因组编辑技术未来研究的潜在领域。人工智能与基因组编辑的融合为遗传学、生物医药和医疗保健开辟了新的可能性,对人类健康具有重要意义。
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