生物通報道：用RNA指導的CRISPR-Cas9系統的動物和植物基因組工程，正在改變著生物學。與其他基因工程工具相比，這種技術更容易使用，并且更有效，因此，在其發現后的短短幾年內，就已經被廣泛應用于世界各地的實驗室。

與其他功能缺失的篩選技術（如RNAi）相比，全基因組CRISPR/Cas9敲除技術顯示出更大的希望，因為它能夠在DNA水平敲除基因。然而，這些篩選所產生的數據，給計算分析提出了很大挑戰。因此，研究人員針對CRISPR/Cas9開展了諸多的生物信息學研究，最近也相繼取得了一系列進展。

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2014年12月5日，華人女學者、哈佛大學公共衛生學院Dana-Farber癌癥研究所劉小樂（X Shirley Liu）博士帶領的研究小組，在國際著名學術期刊《Genome Biology》發表的一項研究中，開發出一種統計方法，被稱為基于模型的全基因組CRISPR/Cas9敲除分析（MAGeCK），來確定來自于CRISPR/Cas9篩選的必需sgRNA、基因和通路。與現有計算方法相比，MAGeCK的優勢在于，它能控制錯誤發現率，而且它具有很高的靈敏度。MAGeCK的結果也對不同的測序深度和每個基因的sgRNA數目，有很強的穩健性。此外，使用公共CRISPR/Cas9敲除篩選文庫，研究人員證明，MAGeCK能夠同時進行陽性和陰性選擇篩選，并確定具有生物學意義及細胞類型特異性的必需基因和通路。相關閱讀：劉小樂等：分析CRISPR/Cas9敲除的新算法。

由于20個核苷酸長度的序列可以多次出現在一個給定的基因組中，CRISPR/Cas9復合體可能就會接受一些錯配，因此，對靶位點進行高效而可靠的電腦模擬選擇和評估，是實驗成功的一個關鍵前提。為此，德國海德堡大學的科學家提出了一種CRISPR/Cas9打靶在線預測工具（CCTop, http://crispr.cos.uni-heidelberg.de），以克服現有工具所存在的局限性。相關研究結果發表在2015年四月二十四日的國際著名學術期刊《PLOS ONE》。相關閱讀：新型CRISPR/Cas9打靶預測工具。

應用CRISPR/Cas9系統的基因組編輯和基因調控，需要設計高效、特異的單向導RNA（sgRNA）。然而，這仍然是具有挑戰性的，因為它需要考慮許多標準。已有研究開發出了一些sgRNA設計工具用于基因編輯，但是目前還沒有設計出用于基因調控的sgRNA設計工具。七月二十三日，清華大學自動化系的汪小我和美國斯坦福大學的Lei S Qi博士帶領的研究小組，在國際權威雜志《Bioinformatics》發表一項研究，解決了這個問題。隨著越來越多使用CRISPR/Cas9進行基因編輯和調控的實驗數據，該研究小組根據這些已發表的研究總結的一套sgRNA設計規則，開發出了一種綜合性的計算工具。他們報道了一種全基因組sgRNA設計工具，并提供了一個在線網站，用于預測高效而特異的sgRNA。他們將這一工具命名為CRISPR-ERA，可用于CRISPR介導的基因編輯、抑制和激活。相關閱讀：清華汪小我等人開發CRISPR sgRNA設計工具。

九月六日，來自韓國漢陽大學等處的研究人員在國際權威學術期刊《Bioinformatics》發表題為“Cas-Designer: A web-based tool for choice of CRISPR-Cas9 target sites”的學術論文。在這項研究中，研究人員提出了一種用戶友好界面的程序——Cas-Designer，來幫助研究人員在感興趣的基因中尋找合適的靶位點，用于II型CRISPR/Cas衍生的RNA引導核酸內切酶（RGENs），這種酶現在被廣泛用于生物醫學研究和生物技術。Cas-Designer可為一段給定的輸入DNA序列，迅速提供所有可能的引導RNA序列，以及它們可能的脫靶位點，包括精選基因組中的膨脹型位點。此外，這個程序可給每一個靶位點分配一個失幀得分，以幫助用戶選擇合適的位點用于基因敲除。Cas-Designer將結果展示在一個交互式表格中，并提供了用戶友好的過濾功能。Cas-Designer程序可在http://rgenome.net/cas-designer/免費使用。

（生物通：王英）

生物通推薦原文：
MAGeCK enables robust identification of essential genes from genome-scale CRISPR/Cas9 knockout screens. Genome Biol. 2014;15(12):554.

CCTop: An Intuitive, Flexible and Reliable CRISPR/Cas9 Target Prediction Tool. PLoS One. 2015 Apr 24;10(4):e0124633. doi: 10.1371/journal.pone.0124633. eCollection 2015.

CRISPR-ERA: a comprehensive design tool for CRISPR-mediated gene editing, repression and activation. Bioinformatics. 2015 Jul 23. pii: btv423.

Cas-Designer: A web-based tool for choice of CRISPR-Cas9 target sites. Bioinformatics (2015)
doi: 10.1093/bioinformatics/btv537. First published online: September 10, 2015