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CRISPR行动到目前为止最大的研究开发了一种方法来预测准确的突变CRISPR-Cas9基因编辑可以引入一个细胞。威康基金会桑格研究所的研究人员编辑40000种不同的DNA片段,十亿产生的DNA序列分析揭示基因的影响编辑和开发一个机器学习结果的预测工具。这将帮助研究人员正在使用CRISPR-Cas9研究疾病机制和药物靶点。
今天在《自然生物技术》,《新资源将使科学家能够预测目标的最佳序列CRISPR-Cas9基因编辑更可靠,因此更便宜、更高效。
CRISPR-Cas9基因编辑技术,可以让研究人员削减在基因组DNA在任何位置,创建和关闭特定基因突变。这一至关重要的技术是全世界科学家用来研究基因对各种条件很重要,从癌症到罕见疾病。现在也是试验治疗纠正有害的基因突变在人们的基因.
具体指导RNA结合准确的DNA序列的目标,指导Cas9“剪刀”减少DNA在正确的地点。然而,很难准确预测最终的突变,经常发生进一步变化当细胞修复,重新加入两个切割DNA的两端。
研究这一问题,研究人员创造了超过40000对不同目标和指导RNA,DNA和CRISPR-Cas9基因进行编辑。深度测序的每一对在不同的细胞,他们能够详细分析DNA是如何切割和重新加入。他们发现DNA的修复取决于准确的序列和引导,发现在相同的序列是可再生的。
研究人员然后使用大量的序列数据创建一个机器学习的计算工具,创建了一般规则来确定修复的结果。这个节目FORECasT-enabled他们预测修复序列,使用有针对性的单独的DNA序列。
卢卡Crepaldi博士联合Wellcome基金会桑格研究所的这项研究的第一作者,说:“我们已经进行了最大、最全面的CRISPR-Cas9行动到目前为止,研究和分析了超过十亿个DNA序列允许我们研究过程。我们表明,特定的目标序列修复的细胞以相同的方式,证明细胞的作用机制是可再生的。”
费利西蒂·艾伦博士,从威康桑格研究所共同第一作者,说:“可复制的DNA修复的发现CRISPR-Cas9编辑后,结合我们生成的大量的序列数据,意味着我们可以创建一个使用机器学习方法预测工具。我们的资源可以预测准确的突变造成CRISPR-Cas9基因编辑,从目标DNA的序列。它会节省时间和资源为未来CRISPR-Cas9应用程序,并公开使用研究人员使用基因编辑研究健康和疾病。”
利奥波德博士的部分,这篇论文的主要作者来自威康桑格研究所说:“CRISPR-Cas9突变引入DNA是一个极为重要的系统研究,和潜在的治疗目的。我们的研究使科学家更好地理解其工作原理,和我们的转换方法使人们预测每个CRISPR-Cas9编辑在一个细胞的影响。这允许更好的设计编辑实验,可能导致未来的治疗应用程序。”
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