首个CRISPR/Cas9靶序列数据库

　　

生物通报道：近期，来自美国国立卫生研究院和瑞典乌普萨拉大学的研究人员，在国际著名学术期刊《Nucleic Acids Research》上发表的一项研究中，首次提出了一个已在斑马鱼中经过实验验证的CRISPR/Cas9靶序列数据库。延伸阅读：新型CRISPR/Cas9打靶预测工具。

CRISPR及CRISPR相关蛋白（Cas9），是在古细菌和细菌中发现的一种获得性免疫系统，可防御入侵的病毒、噬菌体和其他外源DNA。Cas9是一种可编程的、RNA引导的核酸内切酶，与CRISPR RNA crRNA和激活的crRNA (tracrRNA)共同起作用，产生一个用于切割的DNA靶位点。该CRISPR/Cas9系统已被研究人员用于多种细胞类型和生物的体内基因组编辑，包括斑马鱼。

双向RNA引导成分被进一步简化为单导向RNA（sgRNA），其序列可指导Cas9到达一个靶位点，并导致双链断裂。然后，当供体DNA存在时，使用容易出错的非同源末端连接修复（NHEJ）或同源指导修复（HDR），修复裂解位点。CRISPR/Cas9已被用于各种应用，如通过插入缺失产生基因敲除、用敲除策略在基因组中产生精确的序列改变、转录激活、转录抑制、条件突变、全基因组位点筛查、基因组位点成像和人类疾病治疗。

在斑马鱼中，CRISPR/Cas9已被证明可产生基因敲除，将外源DNA整合入特定位点（即敲入）。已有研究证明，有效的引导RNA可在斑马鱼中产生双等位基因突变，在注射的胚胎中往往能观察到表型，从而使我们能够在注射胚胎中进行大规模表型筛选。

CRISPR/Cas9的模块化性质，也可以让我们同时靶定多个基因。大约有20%的斑马鱼基因组被复制，同时产生双或三突变体，是CRISPR/Cas9诱变在斑马鱼中的一个重要应用。最近，该研究小组表明，在产生胚系突变方面，CRISPR/Cas9比其他两种基因组编辑技术（ZFN和TALEN）的效率高六倍。

另外两项大型研究，研究人员测量了斑马鱼中超过1000个基因组靶点的体细胞活性，其他许多研究正在使用CRISPR/Cas9用于各种应用。考虑到斑马鱼作为模式生物的日益普及，以及CRISPR/Cas9基因组编辑在斑马鱼中的快速应用，对所有已被验证的CRISPR靶位点进行一个资源整合，对于社会将是很有用的。

为此，该研究小组开发了CRISPRz——首个实验验证的CRISPR/Cas9靶序列数据库。CRISPRz的开发是为了提供一个已验证的CRISPR靶序列的全面列表，它们来自于已发表的来源，也来自于正在进行的大规模的斑马鱼基因组敲除项目。随着更多被验证的CRISPR靶序列发表，以及许多未发表的内部项目，将有更多的数据添加进来。该数据库还公开了来自研究界提交的数据。研究人员正在努力尝试交叉引用CRISPRz和斑马鱼信息网络（ZFIN）数据库。CRISPRz也兼容Burgess实验室开发的最新程序和方法。研究人员相信，这些经过实验验证的CRISPR靶序列，将节省大量的时间和资源。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
CRISPRz: a database of zebrafish validated sgRNAs
Abstract：CRISPRz (http://research.nhgri.nih.gov/CRISPRz/) is a database of CRISPR/Cas9 target sequences that have been experimentally validated in zebrafish. Programmable RNA-guided CRISPR/Cas9 has recently emerged as a simple and efficient genome editing method in various cell types and organisms, including zebrafish. Because the technique is so easy and efficient in zebrafish, the most valuable asset is no longer a mutated fish (which has distribution challenges), but rather a CRISPR/Cas9 target sequence to the gene confirmed to have high mutagenic efficiency. With a highly active CRISPR target, a mutant fish can be quickly replicated in any genetic background anywhere in the world. However, sgRNA's vary widely in their activity and models for predicting target activity are imperfect. Thus, it is very useful to collect in one place validated CRISPR target sequences with their relative mutagenic activities. A researcher could then select a target of interest in the database with an expected activity. Here, we report the development of CRISPRz, a database of validated zebrafish CRISPR target sites collected from published sources, as well as from our own in-house large-scale mutagenesis project. CRISPRz can be searched using multiple inputs such as ZFIN IDs, accession number, UniGene ID, or gene symbols from zebrafish, human and mouse.