2种常见CRISPR-Cas系统在苹果中的适用性特征

Study on applicability of two common CRISPR-Cas systems in apple

运用生物信息学方法初步分析CRISPR-Cas9和Cpf1在苹果中的整体适用性特征,以期为苹果基因组编辑和CRISPR-Cas在苹果研究中的推广使用提供一定的参考和便利。结果表明,苹果染色体中有数量可观的PAM,平均间隔7 bp碱基有1个5′-NGG、间隔3 bp有1个5′-TTN;也就是说5′-TTN比5′-NGG的出现频率高。SpCas9、FnCpf1分别有29.0%、26.9%的作用位点几乎覆盖了所有染色体基因,个别不能被SpCas9识别的基因能被FnCpf1识别,反之亦然。苹果的CRISPR靶序列有大量重复,单一靶序列被视为能被Cas蛋白特异识别并有效编辑。在靶序列长度为20 nt时,99.5%的染色体基因可至少被其中1种Cas蛋白编辑,分别具有不同的可编辑度搭配;其中的237个基因只能被1种Cas蛋白编辑,填补了另一种Cas蛋白留下的编辑空白,另有220个染色体基因(0.5%)不能被任一种Cas蛋白编辑,即2种Cas蛋白同时留下编辑空白,没有互补。