基因组编辑 按下DNA上的删除按钮

直到最近，基因组学还是一种“只读”科学，但科学家已经开发出一种快速简便地删除活细胞中DNA的工具。该软件发表在PLOS Computational Biology上，将加强对我们DNA中大量非编码DNA区域或“暗物质”的理解，并可能导致发现新的致病基因和潜在的新药。CRISPR-Cas9是一种革命性的基因组编辑技术，直到最近，大多数使用它的研究都是为了沉默蛋白质编码基因，这是我们基因组中研究得最好的部分。然而，我们的基因组由99%的不编码任何蛋白质的DNA组成。通常被描述为基因组的“暗物质”，这种“非编码DNA”被认为对于理解人类生物学的所有方面(包括疾病和进化)至关重要。

Johnson实验室最近创建了一种基于CRISPR-Cas9的工具，称为“DECKO”，可用于删除任何所需的非编码DNA片段。DECKO的独特优势在于它使用两个单独的sgRNA，就像两个“分子剪刀”一样，可以剔除一片DNA。该方法被广泛采用，但由于没有可用于设计所需的sgRNA对的软件，因此设计缺失实验非常耗时。

为此，由Carlos Pulido领导的这项研究的研究人员创建了一个名为CRISPETa的软件管道，这是一个设计CRISPR删除实验的灵活解决方案。用户告诉CRISPETa他们希望删除哪个区域，并且该软件返回一组优化的sgRNA对，可以直接供实验研究人员使用。其中一个关键特征是它可以在高规模下创建设计，并考虑到未来的筛选实验。

研究人员表明，CRISPETa设计有效地删除了他们在人体细胞中所需的目标。最重要的是，在那些产生RNA分子的区域，研究人员发现RNA分子也带有缺失。

“最终，我们期望CRISPR删除和其他基因组工程工具导致我们理解疾病基因组基础的能力的革命，特别是在不编码蛋白质的99%的DNA中。除了用作基础研究之外工具，CRISPR甚至可能在未来被用作逆转致病突变的有效治疗药物，“Rory Johnson补充道。

CRISPETa专为非专家使用而设计，因此即使是最适度的实验实验室，它也可用于科研人员。例如，这些用户可以删除非编码DNA的可疑功能区，并测试细胞或分子活性的结果。该软件对于旨在利用CRISPR缺失用于治疗目的的群体也具有潜在的价值，例如，删除怀疑引起疾病状态的非编码DNA区域。“我们希望这种新的软件工具能够让尽可能多的研究人员在他们的研究中利用CRISPR删除的能力，”编写CRISPETa 软件的学生Carlos Pulido说。