獨特的Dual-gRNA設計:文庫中每個慢病毒載體包含兩(liǎng)個gRNA表達盒子和地短一個EGFP/puromycin雙标記基因表達盒子(圖1)。載體一經(jīng)導入細胞,同一載體上兩(liǎng)個gRNA同時(s上鄉hí)表達,靶向(xiàng)同一基因的兩(liǎn關購g)個不同位點,産生兩(liǎng)個DNA切口,随後(hòu)造票商成(chéng)基因功能(néng)缺失。每個載體上的兩(liǎ美視ng)個gRNA由兩(liǎng)個不同的U6啓動子(人U6啓動子和猴U6啓刀你動子)以及兩(liǎng)個不同的gRNA scaffold(見于Nat 費志Methods. 14:573 (2017))組成(chéng)費化。gRNA scaffold序列和習不同,但功能(néng)相當。這(zhè)樣(yàng)的獨特設計,降低海道了兩(liǎng)個gRNA表達盒子序如些列之間的同源重組幾率,同時(shí)利于從轉導文庫的細胞中進場行(jìn)行PCR擴增以及通過(guò)NGS對(duì)上遊gRNA、下遊g車通RNA或者兩(liǎng)個gRNA進(jìn)行測序。
圖1 Dual-gRNA慢病毒載體圖譜
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全基因組/高覆蓋率打靶: 人類和小鼠Dual-gRNA慢病毒文庫分别打靶20,048個人類基笑雨因和20,493個小鼠基因,平均每個基因被(bèi)4-6對(duì)我制不同的gRNA打靶,這(zhè)些gRNA是通過(guò)一系列參數篩選玩熱設計出來的,包括:1)計算脫靶得分,將(jiāng)脫靶風險大大降低;短銀 2)計算切口位點位置,确保兩(l懂錯iǎng)個位點之間的片段缺失能(néng)造成(chéng)吧藍基因功能(néng)缺失;3)地林計算切口之間的距離,确保突變傾向相員(xiàng)于形成(chéng)跨越切口的大片段缺失,而信城不是每個切口的局部突變;4)計算每個基因中被(bèi)影響的轉錄本數目,确保些場所有轉錄都(dōu)盡可能(néng)敲除。所有的gRNA可切割位點均大站位于外顯子内。因此,即使不能(néng)産生大片段缺失,單個位點的局部突變(通草電常爲幾個到幾十個堿基缺失/插入)同樣(yàng)能(néng)山舊破壞基因功能(néng)。
NGS驗證文庫質量:采用NGS驗證Dual-gRNA慢病毒文庫的每一個載體的gRNA序列。鑒定吧少結果顯示,NGS測序讀數與理論的人類Dual-gRNA文庫、小鼠Du多照al-gRNA文庫的匹配率分别是&g資就t;87%和75%。此外,人類Dual-gRNA文庫中,>99%的理論g如影RNA序列被(bèi)NGS檢測到。在小鼠Dual-gRNA文庫中,體化>97%的理論gRNA序列被(bèi)NGS檢測到。因此,這(zhè)兩做問(liǎng)個文庫的gRNA均雨地具有很高的覆蓋率和很低的錯誤率。你暗據我們所知,這(zhè)是目前所報道(dào)的質量最高的雙gRNA文庫。
高度均一性:兩(liǎng)個文庫的gRNA均表到紙現出高度的均一性(圖2)。
圖2 兩(liǎng)個文庫的gRNA分布。ghRNA讀長(cháng)分布就這按NGS文庫大小(1000萬reads)标準化,并以log2比例繪制。數好
完善的慢病毒載體和即用的高滴度慢病高船毒:Dual-gRNA文庫采用第三代慢病毒載體表達,該系統能(néng)在多種(z人歌hǒng)細胞中高效表達。由于能(néng)見我將(jiāng)gRNA文庫高效地、永久性地、均一地導入細胞,該慢病毒載舊也體系統是體外篩選的理想工具。Dual-gRNA文庫以即用型科學慢病毒形式提供,病毒滴度高(>108 TU/ml),節省了病毒包裝和滴度測定的時(sh兒工í)間。該慢病毒載體是自我複制缺陷型,更具很高的生物安全性。
高效篩選/追蹤陽性轉導細胞的雙标記基因:慢病毒載體含有表達EGFP熒光報告基因和puromycin抗性基因(Puro)開山的基因表達盒子,允許添加puromycin抗生素和使飛吃用綠色熒光來篩選/追蹤陽性轉導細胞(圖3)。
圖3 人類全基因組Dual-gRNA慢病毒文庫(MOI=10唱討)轉導293T細胞後(hòu),接著(zhe)Puromycin篩選(1.5門木 ug/ml)4天後(hòu)的EGFP表達情況。左:明視也和野;右:綠色熒光視野。