Метод штрихкодирования длинных молекул ДНК позволяет количественно оценить эффекты CRISPR
Ученые из KAUST разработали метод таргетного секвенирования индивидуальных молекул ДНК (IDMseq), способный с высокой точностью обнаруживать даже одну мутацию в пуле из 10 000 клеток.
Как работает IDMseq:
- К каждой молекуле ДНК в образце прикрепляется уникальный штрихкод.
- Молекулы амплифицируются с помощью ПЦР, при этом копии сохраняют исходный штрихкод.
- Биоинформатический инструмент VAULT расшифровывает штрихкоды, группирует родственные молекулы и с помощью алгоритмов выявляет мутации.
Метод эффективно работает с технологиями секвенирования третьего поколения (long-read) и позволяет детектировать все типы мутаций — от замен отдельных нуклеотидов до крупных делеций и инсерций.
Применение для оценки безопасности CRISPR/Cas9:
Используя IDMseq, исследователи проанализировали последствия редактирования генома системой CRISPR/Cas9 в человеческих эмбриональных стволовых клетках.
- Было обнаружено, что крупные делеции ДНК составляют 2.8–5.4% от всех результатов редактирования Cas9.
- В отредактированной области также зафиксировано трехкратное увеличение количества однонуклеотидных вариантов (SNV).
«Наше исследование выявило потенциальные риски, связанные с редактированием CRISPR/Cas9, и предоставляет инструменты для лучшего изучения результатов редактирования генома», — говорит руководитель исследования, биолог Mo Li из KAUST.
По словам ученых, текущая версия IDMseq позволяет секвенировать только одну цепь ДНК, а возможность секвенирования обеих цепей может дополнительно повысить точность метода.