Cas13 gRNA(靶向冠状病毒)
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CRISPR靶向SARS-CoV-2的挑战
SARS-CoV-2病毒属于冠状病毒家族,具有约27-34kb的单链RNA基因组,于2019年首次发现。在设计该病毒的靶向gRNA时需要考虑多种因素,而其中很多参数当前还不了解(例如病毒的突变率)。此外,目前也没有现成的基因组参考数据库可供研究人员有效设计其靶向gRNA。
另一方面,基于RNA病毒的CRISPR编辑需要使用RNA编辑核酸酶。我们选择研究Cas13a(以前的C2c2)和Cas13d。Cas13核酸酶家族的gRNA设计仍存在一些难度,包括尚不明晰的PAM序列,可能阻碍gRNA结合的RNA二级结构,以及Cas13亚型在不同细胞类型中的活性差异等。
鉴于这些信息,很明显许多研究人员需要在生物信息学方面投入相当大的精力,来设计有效的SARS-CoV-2 RNA序列的靶向gRNA。鉴于在当前新冠病毒大流行的背景下研究人员可能无法花时间设计和测试不同的CRISPR gRNA,我们的生物信息学团队提出了一种解决方案,可以最大限度地减少研究人员围绕gRNA设计所耗费的精力。
SARS-CoV-2的Cas13a/Cas13d 靶向gRNA的生物信息学设计
根据应用场景的不同,gRNA设计的考虑因素会有所区别。
例如,在设计诊断方法时,研究人员需要设计对SARS-CoV-2具有高度特异性的靶向gRNA。因此我们的生物信息学团队设计了50个Cas13a gRNA,它们对SARS-CoV-2具有尽可能高的特异性。
相反,在设计治疗方法时,研究人员希望设计可以靶向切割任何冠状病毒RNA的gRNA,而不仅仅是SARS-CoV-2。在这种情况下,可以比较所有不同冠状病毒的序列,并且选择其中的保守片段作为gRNA的靶向序列。因此,我们的生物信息学团队设计了50个Cas13d gRNA,可以切割许多不同冠状病毒株中的RNA序列,包括SARS-CoV-2和潜在的未来变异。
对于我们设计的两组Cas13指导RNA,我们还考虑了人类RNA序列中任何可能的脱靶效应,这对于任何潜在的基于Cas13的治疗尤其相关。我们选择将设计重点放在SARS-CoV-2的主要结构蛋白上,其中包括orf1ab、S、M、N和E基因。
如果您对这些序列感兴趣(50个用于治疗和50个用于诊断的gRNA序列),您可以在下方下载。如果您希望我们帮助您合成,请联系service@sbsbio.com。
仅用于研究,不用于治疗人类或动物
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