CRISPR/Cas9 系统

单链向导 RNA 介导的 DNA 剪切机制,为在细菌和古细菌中发现的防御机制。通过编辑向导 RNA,可以达到对基因的靶向编辑。作为一种新兴的 DNA 操作方法,该技术促使基因编辑入选麻省理工科技评述(MIT Technology Review)2014 年年度十大科技突破。CRISPR/Cas9 基因编辑系统操作简单,适用范围广, 敲除效率高,可同时进行多基因的敲除、敲入,将靶向基因操作推向高潮。

CRISPR SCREEN

2014 年,将 CRIPSR/Cas9 系统与二代测序技术结合的大规模基因敲除筛选工作发表,极大的推动了特异 细胞类型及处理条件下对必需基因,药物反应及抗药发生相关分子标记物的筛选工作。相对于传统的低通量筛选,早期的小干扰 RNA 敲降筛选(RNAi),以及常规的突变筛选(mutation profiling),CRISPR SCREEN 实验具有通量高,效率高以及花费低廉的特点。这些优势使得 CRISPR SCREEN 在精准医疗领域具有 无可比拟的巨大潜力。

In-vitro CRISPR Screen

寻百会生物构建了完善的体外细胞筛选平台,高通量基因筛选技术可以快速准确的找到与某种表型相关的基因。寻百会生物体外细胞筛选平台包括细胞生长 (Cell growth) 筛选,药物刺激筛选 (drug treatment) 以及肿瘤细胞与免疫细胞共培养筛选三个部分 (cancer cell and immune cell co-culture)。肿瘤细胞生长筛选可以挖掘肿瘤治疗的潜在靶标,为药物研发提供帮助;药物刺激筛选可以鉴定抗肿瘤药物的耐药基因及药物协同作用基因;肿瘤细胞与免疫细胞共培养筛选可以用于研究影响免疫细胞与肿瘤细胞相互作用方式的基因。

In-vivo CRISPR Screen

寻百会生物构建了完整的小鼠体内高通量基因编辑筛选技术,包括构建小鼠肿瘤模型,感染慢病毒文库,基因编辑筛选与下游数据分析。寻百会生物成功在免疫系统完整的小鼠中完成 PDL- 1 抑制剂刺激下的基因筛选工作。

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Li, Xu et al, Genome Biol 2014 Li, Koster et al, Genome Biol 2015
CRISPR SCREEN 数据质量控制,分析以及可视化工具

算法 / 开发工具
sgRNA design optimization

Xu et al., Genome Biol. 2015
基于序列信息对向导 RNA 设计进行优化

NEST

Jiang et al, Genome Biol 2015
整合蛋白质相互作用信息来优化 CRISPR SCREEN 结果

CRISPR-DO

Ma et al., CRISPR-DO for genome-wide CRISPR design and optimization. Bioinformatics. 2016
对模式物种在基因组范围内的 CRISPR 向导 RNA 设计