Инструменты CRISPR/Cas
(Перенаправлено с CRISPR/Cas Tools )
Инструменты проектирования CRISPR-Cas — это компьютерные программные платформы и инструменты биоинформатики , используемые для облегчения разработки направляющих РНК (гРНК) для использования с системой редактирования генов CRISPR/Cas .
CRISPR-Cas
[ редактировать ]Первоначально было обнаружено, что система CRISPR/Cas (кластеризованные короткие палиндромные повторы с регулярными интервалами/CRISPR-ассоциированные нуклеазы) представляет собой механизм приобретенного иммунного ответа, используемый архей и бактериями . С тех пор он был принят для использования в качестве инструмента генной инженерии высших организмов.
Создание подходящей гРНК является важным элементом редактирования генома с помощью системы CRISPR/Cas. ГРНК может и иногда действительно имеет непреднамеренные взаимодействия («нецелевые») с другими участками интересующего генома. Для данной гРНК-кандидата эти инструменты сообщают список потенциальных нецелевых объектов в геноме, что позволяет разработчику оценить ее пригодность до начала каких-либо экспериментов.
Ученые также начали изучать механику системы CRISPR/Cas и то, что определяет, насколько хорошо или активно гРНК направляет нуклеазу Cas в определенное место интересующего генома. [1] [2] В результате этой работы были опубликованы новые методы оценки «активности» гРНК. [1] [2] и в настоящее время на стадии проектирования рекомендуется учитывать как непреднамеренные взаимодействия гРНК, так и прогнозируемую активность гРНК.
Стол
[ редактировать ]В таблице ниже перечислены доступные инструменты и их атрибуты.
| Название инструмента | Поставщик | Ищет цель по всему геному | Возвращает все цели генома | Можно определить диапазон и местоположение семян. | Поддерживается максимальное количество несоответствий | Предсказывает активность гРНК | Доступные мотива, примыкающего к протоспейсеру (PAM) последовательности | Сообщается об аннотации | предположение или оценка гРНК | Ссылки |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CRISPRon, CRISPRoff | Центр некодирующих РНК в области технологий и здравоохранения, Копенгагенский университет | Да | Да | Да | Все | Да | НГГ, ЭТО, НАГ | Да | Да | , [3] [4] |
| Редактор генома Invitrogen TrueDesign | Термо Фишер Сайентифик | Да | Да | Нет | 3 | Нет | НГГ | Да | Да | [5] |
| Брейкинг-Кас | Испанский национальный центр биотехнологии | Да (более 1000 геномов) | Да | Да (по весу) | 4 | Нет | Настраиваемый пользователем | Да | Да | [6] |
| Cas-OFFinder | Сеульский национальный университет | Да | Да | Нет | 0-10 | Нет | НГГ, НРГ, ННАГААВ, ННННГМТТ | Нет | Да | [7] |
| ЛИТЬЕ | Толстый | Да | Да | Нет | 3 | Нет | НГГ и НАГ | Нет | Да | [8] |
| ХРУСТЯЩИЙ | Технический университет Дании | Да | Да | Нет | Все | Нет | НГГ | Да | Да | [9] |
| CCTop | Гейдельбергский университет | Да | Да | Частичный | 5 (0-5) | Да | НГГ, НРГ, ННГРРТ, ННННГАТТ, ННАГААВ, НААААК | Да | Да | [10] |
| ЧОПЧОП | Гарвардский университет | Да | Да | Частичный | 0, 2 | Нет | НГГ, ЖИЗНЬ, ННННГАНН | Нет | Да | [11] |
| ЧОПЧОП v2 | Университет Бергена | Да | Да | Да | 3 (0-3) | Да | Настраиваемый пользователем | Да | Да | [12] |
| КРИСП | Калифорнийский университет, Санта-Крус TEFOR | Да (более 200 геномов) | Да | Нет | 4 | Да | NGG, NGA, NGCG, NNAGAA, NGGNG, NNGRRT, NNNRRT, NNNNGMTT, NNNNACA, TTTN | Да | Да | [13] |
| CRISPR-дизайн | Чжан Лаборатория, Массачусетский технологический институт | Да | Нет | Нет | 4 | Нет | НГГ и НАГ | экзоны мРНК | Да | [14] |
| CRISPRdirect | Центр баз данных по наукам о жизни (DBCLS) | Да (более 200 видов) | Да | Нет | Любое число | Нет | ННН | Да | Да | [15] |
| CRISPRскан | Лаборатория Хиральдез, Йельский университет | Да | Да | Нет | 4 | Да | НГГ, ТТТВ, ТТТН | Да | Да | [16] |
| CRISPRseek | Биопроводник | Да | Да | Нет | Любое число | Нет | Настраиваемый пользователем | экзоны мРНК | Да | [17] |
| ДЕСКГЕН | Настольная генетика | Да | Да | Да | Любое число | Да | Полностью настраиваемый пользователем | Да | Да | [18] |
| РуководствоСканирование | РуководствоСканирование | Да | Да | Да | 3 на веб-сайте и настраивается с помощью командной строки | Да | NGG/NAG на веб-сайте и настраивается с помощью командной строки | Да | Да | [19] |
| GT-Скан | CSIRO и EMBL-APR | Да | Да | Да | 3 (0-3) | Нет | Настраиваемый пользователем | Ссылки на браузер генома Ensembl | Да | [20] |
| Off-корректировщик | Университет Томаса Джефферсона | Да | Да | Да | 0-5 | NGG, NAG, NNNNACA, NNGRRT (R представляет собой A или G) | мРНК Экзоны , несплайсированная мРНК, мРНК, 5'UTR , CDS , 3'UTR , несплайсированная lincRNA , lincRNA | Настраиваемый пользователем | [21] | |
| дизайнер sgRNA | Броуд Институт | Нет | Нет | Нет | 0 | Да | НГГ | CDS (при поиске по идентификатору стенограммы) | Да | [1] |
| Инструмент проектирования Synthego | Синтего | Да (более 120 000 геномов) | Нет (оптимизирован для нокаута) | Да | 3 | Да | НГГ | Да (RefSeq, Ensembl, Gencode) | Да | [22] |
| ТОСКАНСКИЙ | КСИРО | Нет | Нет | Нет | 0 | Да | НГГ | Нет | Да | [23] |
| ВАРСКОТ | КСИРО | Да | Да | Нет | 0-8 | Да | Настраиваемый пользователем | Нет | Да | [24] |
| Целевой генный конструктор CRISPR | Горизонт Дискавери [ постоянная мертвая ссылка ] | Да, несколько | да | да | 4 | Да | NGG, NNGRRT, YTTV и другие | Да | Да | (21) |
| Путеводитель | Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований | Да, любой геном, предоставленный пользователем | Да | Да | 0-5 | Да | Любой сайт PAM и ориентация PAM | Да | Да | [25] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Дёнч Дж.Г., Хартениан Э., Грэм Д.Б., Тотова З., Хегде М., Смит И. и др. (декабрь 2014 г.). «Рациональный дизайн высокоактивных sgRNA для CRISPR-Cas9-опосредованной инактивации генов» . Природная биотехнология . 32 (12): 1262–7. дои : 10.1038/nbt.3026 . ПМЦ 4262738 . ПМИД 25184501 .
- ^ Перейти обратно: а б Чари Р., Мали П., Моосбернер М., генеральный директор Черча (сентябрь 2015 г.). «Раскрытие параметров геномной инженерии CRISPR-Cas9 с помощью подхода «библиотека на библиотеке»» . Природные методы . 12 (9): 823–6. дои : 10.1038/nmeth.3473 . ПМЦ 5292764 . ПМИД 26167643 .
- ^ Сян X, Корси, GI, Антон C, Цюй К, Пан X, Лян X, Хан П, Дун Z, Лю Л, Чжун J, Ма Т, Ван J, Чжан X, Цзян Х, Сюй Ф, Лю X, Сюй X, Ван Дж., Ян Х., Болунд Л., Чёрч ГМ, Линь Л., Городкин Дж., Луо Ю. (май 2021 г.). «Улучшение прогнозирования эффективности гРНК CRISPR-Cas9 за счет интеграции данных и глубокого обучения» . Природные коммуникации . 12 (1): 3238. Бибкод : 2021NatCo..12.3238X . дои : 10.1038/s41467-021-23576-0 . ПМЦ 8163799 . ПМИД 34050182 .
- ^ Алкан Ф., Венцель А., Антон К., Хавгаард Дж. Х., Городкин Дж. (октябрь 2018 г.). «Оценка отклонения CRISPR-Cas9 от энергетических параметров дуплекса нуклеиновых кислот» . Геномная биология . 19 (177): 177. дои : 10.1186/s13059-018-1534-x . ПМК 6203265 . ПМИД 30367669 .
- ^ Лян Икс, Поттер Дж., Кумар С., Равиндер Н., Чеснат Дж.Д. (январь 2017 г.). «Улучшенное точное редактирование генома, опосредованное CRISPR/Cas9, за счет улучшенного дизайна и доставки гРНК, нуклеазы Cas9 и донорской ДНК» . Журнал биотехнологии . 241 : 136–146. дои : 10.1016/j.jbiotec.2016.11.011 . ПМИД 27845164 .
- ^ Оливерос Х.К., Франч М., Табас-Мадрид Д., Сан-Леон Д., Монтолиу Л., Кубас П., Пасос Ф. (июль 2016 г.). «Интерактивный дизайн направляющих РНК для экспериментов CRISPR-Cas для геномов ENSEMBL» . Исследования нуклеиновых кислот . 44 (П1): ВП267-71. дои : 10.1093/nar/gkw407 . ПМЦ 4987939 . ПМИД 27166368 .
- ^ Пэ С., Пак Дж., Ким Дж.С. (май 2014 г.). «Cas-OFFinder: быстрый и универсальный алгоритм, который ищет потенциально нецелевые сайты эндонуклеаз, управляемых РНК Cas9» . Биоинформатика . 30 (10): 1473–5. doi : 10.1093/биоинформатика/btu048 . ПМК 4016707 . ПМИД 24463181 .
- ^ Энклер Л., Ричер Д., Маршан А.Л., Феррандон Д., Жоссине Ф. (октябрь 2016 г.). «Геномная инженерия дрожжевого возбудителя Candida glabrata с использованием системы CRISPR-Cas9» . Научные отчеты . 6 : 35766. Бибкод : 2016NatSR...635766E . дои : 10.1038/srep35766 . ПМК 5073330 . ПМИД 27767081 .
- ^ Педерсен Л.Е., Ронда С., Хансен Х.Г., Каллехауге Т.Б., Бетенбо М.Дж., Нильсен А.Т., Килдегаард Х.Ф. (август 2014 г.). «Ускорение редактирования генома в клетках CHO с использованием CRISPR Cas9 и CRISPy» . Биотехнология и биоинженерия . 111 (8): 1604–1616. дои : 10.1002/бит.25233 . ПМЦ 4312910 . ПМИД 24827782 .
- ^ Стеммер М., Тамбергер Т., Дель Соль Кейер М., Виттбродт Дж., Матео Дж.Л. (2015). «CCTop: интуитивно понятный, гибкий и надежный инструмент прогнозирования целей CRISPR/Cas9» . ПЛОС ОДИН . 10 (4): e0124633. Бибкод : 2015PLoSO..1024633S . дои : 10.1371/journal.pone.0124633 . ПМК 4409221 . ПМИД 25909470 .
- ^ Монтегю Т.Г., Круз Дж.М., Ганьон Дж.А., Черч ГМ, Вален Э. (июль 2014 г.). «CHOPCHOP: веб-инструмент CRISPR/Cas9 и TALEN для редактирования генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 42 (проблема с веб-сервером): W401-7. дои : 10.1093/нар/gku410 . ПМК 4086086 . ПМИД 24861617 .
- ^ Лабун К., Монтегю Т.Г., Ганьон Дж.А., Тимьян С.Б., Вален Э. (июль 2016 г.). «CHOPCHOP v2: веб-инструмент для следующего поколения генной инженерии CRISPR» . Исследования нуклеиновых кислот . 44 (П1): W272–6. дои : 10.1093/нар/gkw398 . ПМЦ 4987937 . ПМИД 27185894 .
- ^ Хеусслер М., Шёниг К., Экерт Х., Эшструт А., Мианне Дж., Рено Ж.Б. и др. (июль 2016 г.). «Оценка алгоритмов оценки вне цели и попадания в цель и интеграция в инструмент выбора направляющей РНК CRISPOR» . Геномная биология . 17 (1): 148. дои : 10.1186/s13059-016-1012-2 . ПМК 4934014 . ПМИД 27380939 .
- ^ Сюй П.Д., Скотт Д.А., Вайнштейн Дж.А., Ран Ф.А., Конерманн С., Агарвала В. и др. (сентябрь 2013 г.). «Специфичность воздействия на ДНК РНК-ориентированных нуклеаз Cas9» . Природная биотехнология . 31 (9): 827–32. дои : 10.1038/nbt.2647 . hdl : 1721.1/102691 . ПМЦ 3969858 . ПМИД 23873081 .
- ^ Найто Ю, Хино К, Боно Х, Уи-Тей К (апрель 2015 г.). «CRISPRdirect: программное обеспечение для создания направляющей РНК CRISPR/Cas с уменьшенным количеством нецелевых сайтов» . Биоинформатика . 31 (7): 1120–3. doi : 10.1093/биоинформатика/btu743 . ПМЦ 4382898 . ПМИД 25414360 .
- ^ Морено-Матеос М.А., Вейнар С.Э., Бодуан Ж.Д., Фернандес Ж.П., Мис Е.К., Хоха М.К., Хиральдез А.Дж. (октябрь 2015 г.). «CRISPRscan: разработка высокоэффективных sgRNA для нацеливания на CRISPR-Cas9 in vivo» . Природные методы . 12 (10): 982–8. дои : 10.1038/nmeth.3543 . ПМЦ 4589495 . ПМИД 26322839 .
- ^ Чжу Л.Дж., Холмс Б.Р., Аронин Н., Бродский М.Х. (2014). «CRISPRseek: пакет биопроводников для идентификации целевых направляющих РНК для систем редактирования генома CRISPR-Cas9» . ПЛОС ОДИН . 9 (9): e108424. Бибкод : 2014PLoSO...9j8424Z . дои : 10.1371/journal.pone.0108424 . ПМК 4172692 . ПМИД 25247697 .
- ^ «Desktop Genetics объявляет о запуске платформы редактирования генов DeskGen» . Американская лаборатория . 2015.
- ^ Перес А.Р., Притыкин Ю., Видигал Дж.А., Чхангавала С., Зампаро Л., Лесли К.С., Вентура А. (апрель 2017 г.). «Программное обеспечение GuideScan для улучшения дизайна одиночной и парной направляющей РНК CRISPR» . Природная биотехнология . 35 (4): 347–349. дои : 10.1038/nbt.3804 . ПМК 5607865 . ПМИД 28263296 .
- ^ О'Брайен А., Бейли Т.Л. (сентябрь 2014 г.). «GT-Scan: выявление уникальных геномных мишеней» . Биоинформатика . 30 (18): 2673–5. doi : 10.1093/биоинформатика/btu354 . ПМК 4155256 . ПМИД 24860161 .
- ^ Плиацика V, Ригуцос I (январь 2015 г.). « Off-Spotter»: очень быстрое и исчерпывающее перечисление геномных двойников для создания направляющих РНК CRISPR/Cas» . Биология Директ . 10 (1): 4. дои : 10.1186/s13062-015-0035-z . ПМЦ 4326336 . ПМИД 25630343 .
- ^ TechCrunch. «Набор генетических инструментов Synthego призван сделать CRISPR более доступным | Май 2017 г.» Проверено 23 января 2018 г.
- ^ Уилсон Л.О., Рети Д., О'Брайен А.Р., Данн Р.А., Бауэр, округ Колумбия (апрель 2018 г.). «Идентификация высокоактивного сайта-мишени с использованием фенотипически независимой основной функциональности CRISPR-Cas9». Журнал CRISPR . 1 (2): 182–190. дои : 10.1089/crispr.2017.0021 . ПМИД 31021206 .
- ^ Уилсон Л.О., Хетцель С., Покрандт С., Райнерт К., Бауэр, округ Колумбия (июнь 2019 г.). «VARSCOT: обнаружение и оценка вариантов с учетом вариантов обеспечивают чувствительное и персонализированное обнаружение нецелевого использования CRISPR-Cas9» . БМК Биотехнология . 19 (1): 40. дои : 10.1186/s12896-019-0535-5 . ПМК 6598273 . ПМИД 31248401 .
- ^ Пудель Р., Родригес Л.Т., Райш Ч.Р., Риверс АР (апрель 2022 г.). «GuideMaker: Программное обеспечение для создания пулов направляющих РНК CRISPR-Cas в немодельных геномах» . ГигаСайенс . 11 . doi : 10.1093/gigascience/giac007 . ПМЦ 8975720 . PMID 35365834 . S2CID 235700000 .