【摘 要】
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CRISPR/Cas9系统介导的基因组编辑技术是新一代功能强大的基因修饰技术。然而,脱靶效应(Off-target effects)是目前CRISPR/Cas9技术面临的最大问题。因此,设计脱靶风险低的sg
【机 构】
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华中农业大学农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室; 中国人民解放军第161医院妇产科; 华中农业大学动物医学院动物生理生化教研室;
【基金项目】
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国家转基因重大专项项目(编号:2014ZX08006-005);广东省分子与细胞工程育种团队(编号:2011A020102003);国家自然科学基金项目(编号:31301226);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(批准号:2662015BQ004和2662015BQ005)资助
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CRISPR/Cas9系统介导的基因组编辑技术是新一代功能强大的基因修饰技术。然而,脱靶效应(Off-target effects)是目前CRISPR/Cas9技术面临的最大问题。因此,设计脱靶风险低的sg RNA(single guide RNA)就成为关键。sgRNAcas9是一款专门用于sg RNA设计和评估脱靶效应的软件包。针对其核心运行程序,我们利用Java程序语言开发了其图形用户界面。此外,依据脱靶位点碱基数和sg RNA种子序列(seed sequences)的特异性,通过设置不同的风险等级对sg RNA的脱靶效应进行评估。随后,利用此软件设计了34 124条靶向人、小鼠、大鼠、猪和鸡中共4691个micro RNA(miRNA)前体的sg RNAs。此外,随机挑选了一个靶向人mi R-206前体的sg RNA进行脱靶效应评估和验证。结果发现,sgRNAcas9软件人机交互界面友好,大多数miRNA前体可通过该软件寻找到sg RNA,且他们的GC%含量范围集中于40%~60%。利用sgRNAcas9软件设计的靶向mi R-206的sg RNA,其基因组编辑活性和脱靶位点可被实验验证。本研究表明sgRNAcas9图形用户界面软件能针对任意物种设计特异性的sg RNA,其可在Bioo Tools(http://www.biootools.com/)网站下载。
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