使用CRISPR-CAS9系统在目标部位进行基础取代是一种用于基因组编辑的典型技术,具有在基因治疗和农业生产力中应用的潜力。当CRISPR-CAS9系统使用指导RNA将Cas9内核酶引导到目标位点时,它可能会误导到潜在的脱靶位点,从而导致意外的基因组编辑。尽管已经提出了几种计算方法来预测脱靶效应,但仍有提高脱靶效应能力的空间。在本文中,我们提出了一种有效的方法,称为CRISPR-M,采用新的编码方案和一种新型的多视图深度学习模型,以预测含有indels和不匹配的目标位点的tar-tar- fet效应。crispr-m利用卷积神经网络和双向长期记忆复发性神经网络来构建三支分支网络,以朝着多视图构建。与现有方法相比,CRISPR-M显示出在实际世界数据集上运行的显着性能优势。此外,在多个指标下对CRISPR-M的实验分析揭示了其提取特征并验证其对SGRNA脱离目标效应预测的优势的能力。
快速碱化因子(RALFS)是植物中存在的普遍存在的富含半胱氨酸的肽。它们在各种过程中充当激素信号的功能,包括细胞生长,根部伸长和受精。ralf肽还可以充当植物免疫反应的负调节剂,从而抑制信号受体复合物的形成以进行免疫激活。在Fragaria×Ananassa中,Faralf33基因的沉默在防御真菌病原体Coltetotrichum acutatum中起关键作用。在这项研究中,在硅中设计了单个指南RNA(SGRNA),用于群集间隔间隔短的短静脉体重复序列/CRISPR-相关的(CRISPR/CAS)9介导的Faralf33基因诱变,以减少Ananassa的Ananassa。faralf33与其他植物物种的同源RALF33序列进行了比较,表明Faralf33的氨基酸序列还列出了Rrila蛋白水解位点中已知的Ralf肽的典型序列,除了Faralf33与Fvralf33一起提出的紧密聚类。在线工具Chopchop为Faralf33基因提供了73次命中,选择了两个用于诱变的SGRNA序列,Sgrna 1(5'-cgactctcccatctctctctctcttggact-3')和sgrna 2(5'-gcaagcaagcaagcaAgcaAcgaCgggCagcgAgcGatca-3')。所选SGRNA的预测二级结构在靶向诱变中提出了有效的结构。用于CRISPR/CAS9介导的FARALF33基因诱变的PCAS9-TPC-GFP-2XSGRNA载体是在具有两个SGRNA序列(带有两个SGRNA序列(带有拟南芥thaliana u6-26启动子)和绿色荧光蛋白质标记物的硅中设计的。
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摘要 基于 CRISPR 的定向进化是一种有效的育种生物技术,可改善植物的农艺性状。然而,使用单个单向导 RNA 其基因多样化仍然有限。我们在这里描述了一种多重正交碱基编辑器 (MoBE) 和一种随机多重 sgRNA 组装策略,以最大化基因多样化。MoBE 可以在不同的靶标上有效诱导正交 ABE (< 36.6%)、CBE (< 36.0%) 和 A&CBE (< 37.6%),而 sgRNA 组装策略将各种靶标上的碱基编辑事件随机化。对于水稻乙酰辅酶 A 羧化酶 (OsACC) 第 34 外显子的每一条链上的 130 个和 84 个靶标,我们在随机双 sgRNA 和随机三重 sgRNA 文库中观察到多达 27 294 种靶标-支架组合类型。我们进一步利用MoBE和随机双sgRNA文库对水稻中的OsACC进行了定向进化,获得了更强的除草剂抗性的单突变或连锁突变。这些策略可用于功能基因的原位定向进化,并可能加速水稻性状改良。
基于CRISPR的摘要定向进化是一种有效的繁殖生物技术,可改善植物中的农艺特征。然而,使用单个单个指南RNA,其基因多样化仍然受到限制。我们在这里描述了多重的正交基础编辑器(MOBE),以及随机多重的SGRNA组装策略,以最大程度地提高基因多样化。bobe可以在不同的目标上诱导有效的正交安倍(<36.6%),CBE(<36.0%)和A&CBE(<37.6%),而SGRNA组装策略随机基础编辑各个目标上的基础编辑事件。与稻米乙酰辅酶A羧化酶(OSACC)的第34外显子的每个链中的130和84个靶标相应,我们观察到了随机双重双重和随机三重SGRNA库中的目标 - 折叠组合。我们使用MOBE和大米中的随机双重SGRNA文库进一步进行了OSACC的定向演变,并获得了更强的除草剂耐药性的单个或连接的突变。这些策略对于功能基因的原位定向演变很有用,并且可能会加速大米的性状改善。
1 Department of Oncology and Hemato-oncology, University of Milan, Milan, Italy, 2 Multimodal Research Area, Bambino Gesu` Children Hospital IRCCS, Rome, Italy, 3 Department of Biomedical Sciences, Humanitas University, Pieve Emanuele, Milan, Italy, 4 IRCSS Humanitas Research Hospital, Rozzano, Milan, Italy, 5 Chemical-Clinical and Microbiological Analysis,意大利米兰,助理大都会大都会大都会尼古拉达,6微生物学和病毒学系,Fondazione irccs polciclinico policliclinico san Matteo,意大利帕维亚,7种感染性疾病单位,Azeigna soielda soilio-sanitoria teroritoria nienitoria espritoria(Asst)Inferania nigaranynigalano nigarandano nigarandano, Fondazione Irccs Ca'Granda Ospedale Maggiore Policlinico,米兰大学,意大利米兰大学,意大利米兰大学病理生理学和移植学系9,意大利米兰大学,米兰大学,手术,外科手术,诊断,诊断和儿科科学,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,PAVIA,ITALIA,/DIV>
1 四川农业大学园艺学院,成都 611130;2021305054@stu.sicau.edu.cn(WH);zhengaihong@stu.sicau.edu.cn(AZ);hh820423@163.com(HH);2021205028@stu.sicau.edu.cn(XL);2022205029@stu.sicau.edu.cn(QL);201906195@stu.sicau.edu.cn(LL);2022205026@stu.sicau.edu.cn(RL);huangzhi@sicau.edu.cn(ZH);13185@sicau.edu.cn(YQ);13920@sicau.edu.cn(YT);10650@sicau.edu.cn(HL); zhangf@sicau.edu.cn (FZ) 2 遵义师范学院生物与农业技术学院,遵义 563006,浙江;czf810@163.com 3 毕节市农业科学研究所,毕节 551700,浙江;majie_011@126.com 4 浙江大学园艺系,杭州 310058,浙江 * 通讯地址:qmwang@zju.edu.cn (QW); bsun@sicau.edu.cn (BS); 电话:+86-571-88982278 (QW); +86-28-86291848 (BS) † 这些作者对本文贡献相同。
与其他冠状病毒一样,SARS-COV-2基因表达策略是基于嵌套亚基因组mRNA物种(SGRNA)的合成。这些SGRNA是使用“不连续的转录”机制合成的,该机制依赖于在转录调节序列(TRS)下切换的模板切换。可以产生典型(c- sgrna)和非典型的(NC-SGRNA,较少)亚基因组RNA物种。当前,根据下一代测序(NGS)获得的序列数据研究了SGRNA,生物信息学工具对于它们的识别,表征和定量至关重要。迄今为止,该目标很少有软件,他们的可靠性和适用性需要建立在所有可用的NGS平台上,以建立对这些工具产生的信息的信心。实际上,这些信息可能对阐明病毒表达策略的深入阐明至关重要,尤其是在NC-SGRNA的意义上,以及可能将SGRNA用作感染患者病毒复制活性的潜在标记。
摘要:CRISPR 干扰(CRISPRi)筛选已用于使用单分子向导 RNA(sgRNA)文库识别与特定表型相关的靶基因。在 CRISPRi 筛选中,包含原始靶标识别序列的随机 sgRNA 文库的大小很大(∼ 10 12 )。在本文中,我们证明 sgRNA 中的靶标识别序列(TRS)的长度可以从原来的 20 个核苷酸(N 20 )缩短到 9 个核苷酸(N 9 ),这仍然足以使 dCas9 抑制大肠杆菌木糖操纵子中的靶基因,无论其与启动子还是开放阅读框区结合。基于结果,我们构建了 TRS 长度 5′ 缩短的随机 sgRNA 质粒文库,并通过对从 Xyl − 表型细胞中纯化的 sgRNA 质粒进行桑格测序来识别木糖代谢靶基因。接下来,利用随机 sgRNA 文库筛选靶基因,以增强合成大肠杆菌细胞中紫色素的产生。通过分析深紫色菌落中 sgRNA 质粒中的 TRS 冗余度,选择了 17 个靶基因。其中,已知有 7 个基因(tyrR、pykF、cra、ptsG、pykA、sdaA 和 tnaA)可增加细胞内 L-色氨酸池(紫色素的前体)。17 个细胞中每个靶基因有一个缺失,紫色素的产量显著增加。这些结果表明,使用缩短的随机 TRS 文库进行 CRISPRi 可以简单且经济高效地进行基于表型的靶基因筛选。关键词:CRISPR 干扰、失活 Cas9、随机文库、缩短的 sgRNA、靶标识别序列、紫色素、基于表型的靶标筛选■简介
血管生成基因过表达已成为众多血管再生基因治疗项目的主要策略。然而,大多数项目在临床试验中都失败了。CRISPRa 技术以最高的效率和安全性在 sgRNA 的识别基础上提高基因过表达水平。CRISPick 和 CHOP CHOP 是用于预测 sgRNA 的最广泛使用的 Web 工具。我们的研究目的是分析这两个平台对于涉及不同人类参考基因组(GRCH 37 和 GRCH 38)的血管生成基因(VEGFA、KDR、EPO、HIF-1A、HGF、FGF、PGF、FGF1)的 sgRNA 设计的性能。从不同方面分析了这两个工具提出的排名前 20 的 sgRNA。与 sgRNA 结合位点相关的 DNA 曲率没有发现显著差异,但使用 CRISPick 时,sgRNA 预测的靶向效率显著更高。此外,同一平台在 EPO、EGF、HIF-1A、PGF 和 HGF 中的平均排名变化较大,而在 KDR、FGF-1 和 VEGFA 中未达到统计显著性。不同平台之间排名位置的重排分析也不同。CRISPick 被证明在与更完整的基因组相关的最佳 sgRNA 建立方面更准确,而 CHOP CHOP 显示出更窄的分类重排。2022 由 Elsevier BV 代表计算和结构生物技术研究网络出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
