背景及概述^[1]

高通量基因編輯技術(shù)幫助人們實(shí)現(xiàn)了“編輯生命”的愿望，常規(guī)的基因編輯自身存在的局限性限制了其廣泛應(yīng)用，此前人們的研究熱情也多集中在編輯的效率、準(zhǔn)確性與安全性，但常規(guī)的基因編輯技術(shù)在一個(gè)反應(yīng)中僅能對(duì)一個(gè)或數(shù)個(gè)基因進(jìn)行操作，且通常會(huì)在基因組中留下額外的不需要的序列修改，在大型研究中，常規(guī)的基因編輯遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足大量不同基因的編輯需求。高通量基因編輯可以一次編輯數(shù)百種基因。

編輯方法^[1]

哈佛大學(xué)George Church教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于CRISPR-Cas9的新型高通量基因編輯方法：guide+donor，該方法可以在單個(gè)釀酒酵母中同時(shí)精確改變數(shù)百個(gè)不同基因，編輯效率達(dá)到80％至100％，還能在生物體內(nèi)選擇特定行為細(xì)胞，進(jìn)行定向基因編輯和修復(fù)。guide+donor除幫助構(gòu)建大型文庫(kù)外，還能進(jìn)行基因功能分析，發(fā)現(xiàn)一些未知的基因突變和功能。Church表示，新的方法不僅能夠更高效、更準(zhǔn)確地在酵母中進(jìn)行高通量“功能基因組學(xué)”研究，還能模擬、檢測(cè)酵母細(xì)胞中與特定性狀或功能紊亂相關(guān)的低頻基因突變，并找出哪些與疾病實(shí)際相關(guān)。此外，該方法除了可以在龐大的基因家族中挖掘新的基因和功能外，還能研究基因組中的非編碼序列，提高我們對(duì)基因調(diào)控和染色體生物學(xué)的理解。技術(shù)優(yōu)勢(shì)：在一個(gè)反應(yīng)中快速構(gòu)建大型DNA變異文庫(kù)；在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)提供guide和donor，防止無(wú)效修復(fù)和非生產(chǎn)性修復(fù)；含有g(shù)uide+donor組合的質(zhì)粒可以作為追蹤基因編輯細(xì)胞的獨(dú)特條形碼，利用NGS技術(shù)可以進(jìn)行高通量分子表型鑒定。

主要參考資料

[1] High-throughput creation and functional profiling of DNA sequence variant libraries using CRISPR–Cas9 in yeast