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La nueva aproximación de secuencia puede descubrir la mutación rara en el gran número de células

Una aproximación de secuencia puede dirigirse hacia adentro en una mutación rara dentro de un gran número de células, revelando las implicaciones para corregir del genoma de CRISPR y la detección de cáncer temprana.

La corriente que ordena técnicas falta la sensibilidad para descubrir mutaciones de gen raras en un centro común de células, que es determinado importante, por ejemplo, en la detección de cáncer temprana.

Ahora, los científicos en KAUST han desarrollado una aproximación, llamada la molécula individual apuntada de la DNA que ordenaba (IDMseq), que puede descubrir exacto una única mutación en un centro común de 10.000 células.

Importantemente, las personas utilizaron con éxito IDMseq para determinar el número y la frecuencia de las mutaciones causadas por la herramienta gen-que corregía, CRISPR/Cas9, en células madres embrionarias humanas. Las juicios clínicas están en curso probar el seguro de CRISPR para tratar algunas enfermedades genéticas.

Nuestro estudio reveló los riesgos potenciales asociados a CRISPR/Cas9 que corregía y ofrece las herramientas para mejorar el genoma del estudio que corregía resultados.”

MES Li, autor importante y Bioscientist, universidad de ciencia y tecnología del estudio de rey Abdullah

IDMseq es una técnica de secuencia que implica el sujetar de un código de barras único a cada molécula de la DNA en una muestra de células y después el hacer de un gran número de copias de cada molécula usando una reacción en cadena de polimerasa (PCR). Las moléculas copiadas llevan el mismo código de barras que los originales.

Un estuche de herramienta de la bioinformática, llamado análisis variable con el identificador molecular único para la tecnología de la largo-lectura (CÁMARA ACORAZADA), entonces decodifica los códigos de barras y las moléculas similares de los lugares en sus las propio las “casillas”, con cada casilla representando una de las moléculas originales de la DNA. La CÁMARA ACORAZADA utiliza una combinación de algoritmos para descubrir mutaciones en las casillas.

Los trabajos de proceso especialmente bien con la largo-lectura de tercera generación que ordena tecnologías y a científicos de las ayudas descubren y determinan la frecuencia de todos los tipos de mutaciones, de cambios en únicas cartas de la DNA a las supresiones y a las inserciones grandes en las moléculas originales de la DNA.

La aproximación descubrió con éxito una mutación de gen deliberadamente causada que fue mezclada con un grupo de salvaje-tipo células en las índices del 1:100, del 1:1,000, y del 1:10,000. También denunció correctamente su frecuencia.

Los investigadores también utilizaron IDMseq para buscar las mutaciones causadas corrigiendo del genoma CRISPR/Cas9.

“Varios estudios recientes han denunciado que Cas9 introduce supresiones inesperadas, grandes de la DNA alrededor de los genes corregidos, llevando a las preocupaciones del seguro. Estas supresiones son difíciles de descubrir y de cuantificar usando la DNA actual que ordena estrategias. Pero nuestra aproximación, conjuntamente con las diversas plataformas de secuencia, puede analizar estas mutaciones grandes de la DNA con alta exactitud y sensibilidad,” dice el BI de Chongwei del estudiante del Ph.D.

Las pruebas encontraron que las supresiones grandes explicaron el 2.8-5.4 por ciento de Cas9 que corregía resultados. También descubrieron una subida triple de variantes de la DNA de la único-base en la región corregida.

“Esto muestra que hay mucho que necesitamos aprender sobre CRISPR/Cas9 antes de que pueda ser utilizado con seguridad en la clínica,” decimos a Yanyi Huang de la Universidad de Pekín, que es un colaborador internacional cofinanzado por KAUST.

IDMseq puede ordenar actualmente solamente un cabo de la DNA, pero trabaja para habilitar la secuencia del doble-cabo podría perfeccionar más lejos funcionamiento, dice a los investigadores.

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.