2019年1月25日，魏文勝課題組在Genome Biology雜志在線發(fā)表了題為“Guide RNAs with embedded barcodes boost CRISPR-pooled screens”的研究論文。

CRISPR/Cas9系統(tǒng)作為強大的基因組編輯工具被廣泛運用于基因的功能性篩選研究。魏文勝課題組在2014至 2018年先后實現(xiàn)了針對蛋白質(zhì)編碼基因和長鏈非編碼RNA的高通量功能性篩選（Zhou et al. Nature 2014; Zhu et al. Nature Biotechnology 2016; Liu et al. Nature Biotechnology 2018）。為保證篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要避免混合型文庫中的“搭車效應(yīng)”。目前通行的方法要求在慢病毒侵染構(gòu)建文庫時保證較低的感染復(fù)數(shù)（MOI）；同時為獲得高度可重復(fù)性的結(jié)果，需要多組實驗重復(fù)。這些要求使常規(guī)篩選工作量巨大；同時當(dāng)細胞來源受限時（如原代細胞），難以實現(xiàn)大規(guī)模的功能性篩選研究。

為解決以上難題，魏文勝課題組建立了允許高感染復(fù)數(shù)構(gòu)建CRISPR文庫的新方法。重新設(shè)計的sgRNA被賦予多條分子條碼，被命名為iBAR （internal barcode）（圖1）。這些內(nèi)置分子條碼能夠多次、獨立追蹤sgRNA富集程度，結(jié)合重新適配的MAGeCKiBAR的生物信息學(xué)分析方法，成功避免了在高感染復(fù)數(shù)條件下的“搭車效應(yīng)”，并提高了數(shù)據(jù)可靠性。與常規(guī)篩選比較，iBAR方法提高了功能性篩選的敏感性，顯著降低由于高感染復(fù)數(shù)建庫篩選中產(chǎn)生的高假陽性和假陰性。該研究成果首次實現(xiàn)了在高MOI條件下的高通量功能性篩選，顯著降低了工作量，提高了篩選準(zhǔn)確性，為在原代細胞或動物體內(nèi)篩選提供了重要工具。

圖1：CRISPR iBAR文庫篩選分析流程示意圖

 魏文勝課題組的國家博新計劃博士后朱詩優(yōu)、博士生曹中正（CLS 15級）、劉志恒（CLS 15級）以及何苑（生命學(xué)院16級）為該論文共同第一作者。該研究項目得到了國家自然科學(xué)基金重點項目、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心以及傳染病防治國家科技重大專項的基金支持。

文章鏈接：https://genomebiology./articles/10.1186/s13059-019-1628-0

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