CRISPR干渉（CRISPRi）は、二本鎖DNA切断を起こさずに遺伝子発現の一時的かつ可逆的な制御を可能にすることで、今や、機能喪失表現型を研究するための強力なツールとなっている。しかし、大規模なCRISPRiスクリーニングの実施にはコストがかかるため、コンパクトなライブラリが求められ、それには、効果的かつ特異的なsgRNAの選択が必要になる。
これまでに、ゲノムワイドなCas9 CRISPRiライブラリがいくつか作成されているが、転写産物アノテーションの更新、より高解像度のクロマチンアクセシビリティデータセットの生成、そしてより新しいオンターゲット予測モデルの開発により、CRISPRiライブラリ設計アプローチをアップデートする時期になっている。
Broad InstituteのJohn Doench博士が率いるGenetic Perturbation Platformの研究チームは今回、最適化された Cas9 CRISPRi ライブラリ Katsano を設計し、bioRxivプレプリント・サーバーから紹介している。
研究チームは、必須遺伝子と非必須遺伝子のプロモーター領域をタイリングする大規模CRISPRiスクリーニングを実施し、複数の抑制ドメインの性能を比較することで、dCas9 N末端KRAB融合がC末端融合よりも一般的に効果的であることを実証した。
これらのデータを以前に発表されたタイリングデータセットと組み合わせて活用することで、ガイドの有効性に関連する特徴を明らかにし、最新のオンターゲットモデルであるルールセット3干渉（RS3i）に統合した。
さらに、CRISPRノックアウトガイドのオフターゲットプロファイルとは大きく異なるオフターゲット挙動を促進するsgRNAシード配列特性を特定し、先行研究で観察されたシード主導効果を裏付けた。
これらの知見を、従来のライブラリと比較して大幅に向上したスクリーニング性能を示す新しいゲノムワイドCas9 CRISPRiライブラリKatsanoの設計に適用した。
[出典]
- "Optimized parameters for Cas9 CRISPR interference library design" Srikanth S [..] Doench JG. bioRxiv. 2026-02-26. https://doi.org/10.64898/2026.02.25.708018 [所属] Broad Institute of MIT and Harvard (Genetic Perturbation Platform)
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