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科技創新進展:研發了一種高通量、高效、低成本鑒定CRISPR/Cas基因編輯突變體的工具 
作者:重點實驗室
來源:中國水稻研究所
發布時間:2018-11-16

  近日,我所王克劍團隊與中科院遺傳發育所高彩霞團隊、上海交通大學兒童醫學中心李彥欣團隊合作開發了基于二代測序的基因編輯突變鑒定工具Hi-TOM,該突變體鑒定方法具有便捷、高效、靈敏和低成本等優點。相關研究成果以“Hi-TOM: a platform for high-throughput tracking of mutations induced by CRISPR/Cas systems”為題于11月13日在線發表于《中國科學(Science China Life Sciences)》雜志。

  CRISPR/Cas9技術自問世以來,就顯現出其它基因編輯技術無可比擬的優勢,現已被廣泛應用于基礎研究、基因治療和遺傳改良等多個領域。在完成基因編輯后通常需要進行大規模的測序分析來解讀突變信息。但是普通的Sanger測序難以解析基因編輯常見的低頻突變、嵌合突變以及復雜突變;對多倍體、多樣本或多位點分析時,突變分析工作通常需要投入大量的測序費用和分析時間。目前二代測序已越來越多的應用到各種檢測分析中,但是復雜的測序文庫構建方法以及專業的生物信息學分析限制了二代測序在基因編輯檢測領域的應用。

  該研究面向普通生物學實驗室開發的Hi-TOM方法只需兩步普通PCR即可完成多樣本混合測序文庫構建,在得到測序數據后,只需要將測序數據上傳至Hi-TOM在線分析網站(http://www.hi-tom.net/hi-tom/)就可以解析獲得每個樣品每個位點的詳細突變序列以及對應的基因型信息。文章中以六倍體小麥、人類細胞和水稻樣品為例,測試發現Hi-TOM具有極高的靈敏度與準確性。因此,Hi-TOM工具的開發為普通實驗室提供了一個簡單經濟高效的基因編輯突變鑒定策略。同時,為了方便科研人員更好地利用Hi-TOM進行突變鑒定,研究團隊還與諾禾致源公司聯合開發了Hi-Tom試劑盒(http://www.novogene.com/tech/service/hi-tom/product/)。目前,Hi-TOM已被生物科技領域的權威綜合數據平臺OMICtools收錄。

  該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金以及中國農科院科技創新工程經費資助。我所劉慶助理研究員和王春副研究員為該論文的共同第一作者,王克劍研究員為通訊作者。

  全文鏈接: http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCLS/doi/10.1007/s11427-018-9402-9?slug=full%20text

Hi-TOM操作流程示意圖

Hi-TOM網頁分析工具界面






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