Parallel characterization of cis-regulatory elements for multiple genes using CRISPRpath.
Parallel characterization of cis-regulatory elements for multiple genes using CRISPRpath.
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DOI：
10.1126/sciadv.abi4360
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发表时间：
2021-09-17
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Shen Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ren X;Wang M;Li B;Jamieson K;Zheng L;Jones IR;Li B;Takagi MA;Lee J;Maliskova L;Tam TW;Yu M;Hu R;Lee L;Abnousi A;Li G;Li Y;Hu M;Ren B;Wang W;Shen Y
一种新的CRISPR筛选策略允许对与聚合表型相关的多个基因的增强子进行表征。目前基于转录输出变化的整合CRISPR筛选顺式调控元件(CRE)，通常仅限于表征一个基因的CRE。在这里，我们描述了CRISPRPath，一种可扩展的筛选策略，用于并行地表征链接到相同生物路径和收敛表型的基因的CRE。我们使用CRISPR干扰(CRISPRi)和CRISPR核酸酶(CRISPRn)方法证明了CRISPRPath能够同时识别6-硫鸟嘌呤诱导的DNA错配修复途径中六个基因的功能增强子。已鉴定的增强子中有60%是已知的启动子，与其他活性启动子相比具有明显的表观组学特征，包括提高染色质的可及性和相互作用。此外，通过施加不同水平的选择压力，CRISPRPath可以区分对基因表达产生强烈影响的增强子和对基因表达产生弱影响的增强子。我们的结果提供了一个关于顺式调控的细微差别的观点，并表明CRISPRPath可以被用来理解复杂的基因调控程序，而不仅仅是大规模的转录输出。
A new CRISPR screening strategy allows characterizing enhancers for multiple genes associated with converging phenotypes. Current pooled CRISPR screens for cis-regulatory elements (CREs), based on transcriptional output changes, are typically limited to characterizing CREs of only one gene. Here, we describe CRISPRpath, a scalable screening strategy for parallelly characterizing CREs of genes linked to the same biological pathway and converging phenotypes. We demonstrate the ability of CRISPRpath for simultaneously identifying functional enhancers of six genes in the 6-thioguanine–induced DNA mismatch repair pathway using both CRISPR interference (CRISPRi) and CRISPR nuclease (CRISPRn) approaches. Sixty percent of the identified enhancers are known promoters with distinct epigenomic features compared to other active promoters, including increased chromatin accessibility and interactivity. Furthermore, by imposing different levels of selection pressure, CRISPRpath can distinguish enhancers exerting strong impact on gene expression from those exerting weak impact. Our results offer a nuanced view of cis-regulation and demonstrate that CRISPRpath can be leveraged for understanding the complex gene regulatory program beyond transcriptional output at scale.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btr064
发表时间：
2011-04-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Grant CE;Bailey TL;Noble WS
通讯作者：
Noble WS
影响因子：
16.8
作者：
Kubo N;Ishii H;Xiong X;Bianco S;Meitinger F;Hu R;Hocker JD;Conte M;Gorkin D;Yu M;Li B;Dixon JR;Hu M;Nicodemi M;Zhao H;Ren B
通讯作者：
Ren B
影响因子：
48
作者：
Diao Y;Fang R;Li B;Meng Z;Yu J;Qiu Y;Lin KC;Huang H;Liu T;Marina RJ;Jung I;Shen Y;Guan KL;Ren B
通讯作者：
Ren B
影响因子：
4.3
作者：
Juric, Ivan;Yu, Miao;Hu, Ming
通讯作者：
Hu, Ming
影响因子：
30.8
作者：
Fulco, Charles P.;Nasser, Joseph;Engreitz, Jesse M.
通讯作者：
Engreitz, Jesse M.