CRISPR–Cas9 डबल-स्ट्रैंड ब्रेक प्रोफाइल को ब्रेकटैग के साथ जीन संपादन सटीकता से जोड़ना

संक्षेप में, Cas9 DNA को दोनों ब्लंट और स्टैगरड कॉन्फ़िगरेशन में काट सकता है, जिसके परिणामस्वरूप विशिष्ट संपादन परिणाम होते हैं, लेकिन Cas9 के कटने के प्रकार का निर्धारण मुख्य रूप से अज्ञात है। इस अध्ययन में, हमने ब्रेकटैग विकसित किया, जो Cas9-प्रेरित DNA डबल-स्ट्रैंड ब्रेक (DSBs) की प्रोफाइलिंग के लिए एक बहुपरकारी विधि है और Cas9 के कटने के निर्धारकों की पहचान करने के लिए। समग्र रूप से, हमने लगभग 3,500 सिंगल गाइड आरएनए द्वारा लक्षित 150,000 से अधिक एंडोजेनस ऑन-टारगेट और ऑफ-टारगेट साइट्स पर SpCas9 द्वारा कटाव का आकलन किया। हमने पाया कि लगभग 35% SpCas9 DSBs स्टैगरड हैं, और कटने का प्रकार DNA:gRNA संगति और इंजीनियर किए गए Cas9 वैरिएंट के उपयोग से प्रभावित होता है। एक मशीन लर्निंग मॉडल दिखाता है कि Cas9 कटी हुई प्रक्रिया प्रोटोस्पेसर अनुक्रम पर निर्भर करती है और मानव आनुवंशिक विविधता Cas9 कट के कॉन्फ़िगरेशन और DSB मरम्मत के परिणाम को प्रभावित करती है। Cas9 और इंजीनियर वैरिएंट कटी हुई प्रक्रियाओं का मिलान किए गए डेटा सेट मरम्मत परिणामों के साथ दिखाते हैं कि Cas9-प्रेरित स्टैगरड ब्रेक सटीक, टेम्प्लेटेड और पूर्वानुमानित सिंगल-न्यूक्लियोटाइड डालावों से जुड़े होते हैं, यह दर्शाते हुए कि एक कटने आधारित gRNA डिज़ाइन का उपयोग क्लिनिकली प्रासंगिक पैथोजेनिक सिंगल-न्यूक्लियोटाइड डिलीशनों को सही करने के लिए किया जा सकता है।