[出典] "Optimized metrics for orthogonal combinatorial CRISPR screens" Cetin R [..] Kaulich M. Sci Rep 2023-05-06. https://doi.org/10.1038/s41598-023-34597-8 [著者所属] Goethe U Frankfurt, Helmholtz-Centre for Infection Research, U Würzburg, Frankfurt Cancer Institute, Cardio-Pulmonary Institute, U Internacional de Catalunya (Barcelona) /兼任
CRISPR技術は、遺伝子に活性化、抑制あるいはノックアウトといった摂動を加えることで、単一およびコンビナトリアルな遺伝子型と表現型の関係性を偏りなく解析することを可能にする。コンビナトリアルな遺伝子への依存性をゲノムワイドで明らかにするに際しては、効率的でロバストなCRISPR関連(Cas)ヌクレアーゼを選択することが肝要である。
SpCas9とAsCas12aが、単一、コンビナトリアル、および、オーソゴナルなスクリーニングに広く利用されてきたが、他のオプションと対比した評価は十分ではない。
ドイツの研究チームは今回、hTERT不死化網膜色素上皮細胞において、SpCas9とenAsCas12a、および、2種類のCasのハイブリッドで構成されるCHyMErA (Cas Hybrid for Multiplexed Editing and screening Applications) [*]を体系的に比較し、コンビナトリアルおよびオーソゴナルCRISPRスクリーニングに重要なパラメータを抽出した[Figure 1 -a とFigure 3-a を引用した挿入図内の左図を参照] 。
その結果、SpCas9は、強化型および最適化型のAsCas12aに優り、CHyMErAは今回の実験条件下では、ほとんど不活性であることが判明した。
AsCas12aはRNAをプロセッシングする活性も帯びているため、AsCas12aおよびCHyMErAアプリケーションを改善するために、デュアルgRNAのアレイを使用した [挿入図内右の図を参照]ところ、CHyMErAの性能が向上した。しかし、デュアルgRNAによる性能向上はAsCas12aに限られた。
効率的なオーソゴナルな遺伝子編集に際しては、ハイブリッドgRNAの使用を避けるために、AsCas12aのRNAプロセッシングを回避する手法として、多重SpCas9-enAsCas12aアプローチ(multiSPAS)を設計した。
[*]
- [20210914更新] Cas9-Cas12aハイブリッド・プラットフォームを開発し、遺伝子ペアと選択的エクソンの機能を同定.;University of TorontoとUniversity of Minnesotaの研究グループは今回、遺伝型と表現型の相関を見ていく機能ゲノミクスにおいて、個々のパラログとエクソンの機能同定を可能とするプラットフォームCHyMErA;"Genetic interaction mapping and exon-resolution functional genomics with a hybrid Cas9–Cas12a platform" Gonatopoulos-Pournatzis T, Aregger M, Brown KR [..] Myers CL , Blencowe BJ, Moffat J. Nat Biotechnol 2020-03-16.
- crisp_bio 2021-09-15 [プロトコル] Cas9-Cas12aハイブリッド・プラットフォームCHyMErAの応用例とデータ解析パイプライン (2編):CHyMEによる遺伝子間相互作用マッピングと遺伝子断片欠失クリーニングへの応用 "Application of CHyMErA Cas9-Cas12a combinatorial genome-editing platform for genetic interaction mapping and gene fragment deletion screening" Agregger M, Xing K, Gonatopoulos-Pournatzis T. Nat Protoc. 2021-09-10 ;CHyMErAのために開発したコンビナトリアルCRISPRスクリーニングのデータ処理,スコアリングおよび分析のためのプログラムを改良しオルトロス(Orthrus)として発表: "Analysis of combinatorial CRISPR screens with the Orthrus scoring pipeline" Ward HN [..] Myers CL. Nat Protoc 2021-09-10.
- CRISPRメモ_2017/12/24 [第2項] Big Papi: SaCas9とSpCas9の併用による効率的なコンビナトリアル遺伝子スクリーンを実現. ;Big Papi(Paired aureus and pyogenes for interactions)
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