堿基編輯技術(shù)是一種新興的基因編輯技術(shù),用于對DNA分子中特定位置進行單個堿基的修改,主要包括腺嘌呤堿基編輯器與胞嘧啶堿基編輯器等。然而,在評估堿基編輯器的編輯效果時,以前主要通過實驗,耗時耗力,且準確度有限,限制了堿基編輯器的進一步廣泛應(yīng)用。
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心)動物表觀基因組學(xué)創(chuàng)新團隊研發(fā)出一種預(yù)測堿基編輯效果的新模型,該模型大幅提升了預(yù)測堿基編輯器在基因組內(nèi)源靶位點編輯效果的準確性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《細胞發(fā)現(xiàn)(Cell Discovery)》上。
堿基編輯工具效果預(yù)測新模型開發(fā)流程
為找到提高預(yù)測準確度的限制因素,科研人員系統(tǒng)比較了堿基編輯器在外源整合靶位點和基因組內(nèi)源靶位點的編輯效果,研究發(fā)現(xiàn),堿基編輯器在內(nèi)源靶位點的編輯效果受DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀因素的影響。為此,科研人員在整合引導(dǎo)RNA序列特征和靶位點表觀因素的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一種預(yù)測堿基編輯效果的新模型BE_Endo,該模型可準確預(yù)測腺嘌呤堿基編輯器和胞嘧啶堿基編輯器在基因組內(nèi)源靶位點的編輯效果。
該模型還納入了基因組表觀遺傳學(xué)信息對編輯效果的影響,在評估堿基編輯器在內(nèi)源靶位點編輯效果方面更準確和高效,對推動基因編輯工具的應(yīng)用具有重要意義。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目資助。