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A aproximação arranjando em seqüência nova pode detectar a mutação rara no grande número de pilhas

Uma aproximação arranjando em seqüência pode dirigir dentro em uma mutação rara dentro de um grande número pilhas, revelando implicações para a edição do genoma de CRISPR e a detecção de cancro adiantada.

A corrente que arranja em seqüência técnicas falta a sensibilidade para detectar mutações genéticas raras em uma associação das pilhas, que seja particularmente importante, por exemplo, na detecção de cancro adiantada.

Agora, os cientistas em KAUST desenvolveram uma aproximação, chamada a molécula individual visada do ADN que arranja em seqüência (IDMseq), que pode exactamente detectar uma única mutação em uma associação de 10.000 pilhas.

Importante, a equipe usou com sucesso IDMseq para determinar o número e a freqüência das mutações causadas pela ferramenta deedição, CRISPR/Cas9, em células estaminais embrionárias humanas. Os ensaios clínicos são correntes testar a segurança de CRISPR para tratar algumas doenças genéticas.

Nosso estudo revelou os riscos potenciais associados com o CRISPR/Cas9 que edita e fornece ferramentas para melhorar o genoma do estudo que edita resultados.”

Mo Li, autor principal e Bioscientist do estudo, universidade do rei Abdullah da ciência e tecnologia

IDMseq é uma técnica arranjando em seqüência que envolva anexar um código de barras original a cada molécula do ADN em uma amostra de pilhas e então fazer um grande número cópias de cada molécula usando uma reacção em cadeia da polimerase (PCR). As moléculas copiadas levam o mesmo código de barras que originais.

Um jogo de ferramentas da bioinformática, chamado análise variante com o identificador molecular original para a tecnologia do longo-read (COFRE), descodifica então os códigos de barras e as moléculas similares dos lugares no seus próprias “escaninhos”, com cada escaninho que representa uma das moléculas originais do ADN. O COFRE usa uma combinação de algoritmos para detectar mutações nos escaninhos.

Os trabalhos de processo especialmente bem com o longo-read de terceira geração que arranja em seqüência tecnologias e cientistas das ajudas detectam e determinam a freqüência de todos os tipos de mutações, das mudanças em únicas letras do ADN aos grandes supressões e inserções nas moléculas originais do ADN.

A aproximação detectou com sucesso uma mutação genética deliberadamente causada que fosse misturada com um grupo de selvagem-tipo pilhas em relações do 1:100, do 1:1,000, e do 1:10,000. Igualmente relatou correctamente sua freqüência.

Os pesquisadores igualmente usaram IDMseq para procurar as mutações causadas pela edição do genoma CRISPR/Cas9.

“Diversos estudos recentes relataram que Cas9 introduz supressões inesperados, grandes do ADN em torno dos genes editados, conduzindo aos interesses da segurança. Estes supressões são difíceis de detectar e dosar usando o ADN actual que arranja em seqüência estratégias. Mas nossa aproximação, em combinação com várias plataformas arranjando em seqüência, pode analisar estas grandes mutações do ADN com precisão alta e sensibilidade,” diz o Bi de Chongwei do estudante do Ph.D.

Os testes encontraram que os grandes supressões esclareceram 2.8-5.4 por cento de Cas9 que edita resultados. Igualmente descobriram uma elevação da três-dobra em variações do ADN da único-base na região editada.

“Isto mostra que há muito que nós precisamos de aprender sobre CRISPR/Cas9 antes que possa com segurança ser usado na clínica,” dizemos Yanyi Huang da Universidade de Pequim, que é um colaborador internacional financiado por KAUST.

IDMseq pode actualmente arranjar em seqüência somente uma costa do ADN, mas trabalha para permitir arranjar em seqüência da dobro-costa poderia mais melhorar o desempenho, diz os pesquisadores.

Source:
Journal reference:

Bi, C., et al. (2020) Long-read individual-molecule sequencing reveals CRISPR-induced genetic heterogeneity in human ESCs. Genome Biology. doi.org/10.1186/s13059-020-02143-8.