科学家开发出优化基因编辑和追踪DNA修复的新方法( 二 )

依据DNA双链断裂与染色体易位的原理 , 胡家志课题组在已有的高通量测序方法(Hu et al., Nature Protocols 2016)的基础上开发了灵敏度更高且可以全面且定量评估基因编辑的新方法 PEM-seq 。 与以往基于二代测序评估Cas9脱靶活性的方法相比 , PEM-seq不仅可以灵敏的找出Cas9的脱靶位点 , 还可以精确定量CRISPR/Cas9在靶向位点的切割效率 , 从而找到更加高效安全的Cas9切割位点 。 与此同时 , PEM-seq还深度揭示了靶向位点附近由于基因编辑而产生的染色体异常结构 , 例如大片段缺失、染色体易位等 。 以靶向治疗RAG1基因上的RAG1A编辑位点为例 , 胡家志课题组发现:在Cas9切割位点5kb以内存在着占总编辑事件2.5%的大量的染色体缺失倒位等异常结构;更为严重的是 , 这些异常结构可以延伸至距离切割位点50kb甚至更长的领域 , 足以严重威胁基因组的稳定性 。 这些现象揭示了Cas9应用前评估的必要性 。 应用PEM-seq可以全面地评估Cas9的切割效率及其所导致的大多异常结构 , 从而优化基因编辑策略 , 以达到获得最大编辑效率且尽量减少脱靶活性的效果 。