The establishment of the Prime Editing database for personalized genetic medicine

个性化遗传医学Prime Editing数据库的建立

• 批准号: 21K17855
• 负责人: 中前 和恭
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17855/
• 关键词: ゲノム編集; Prime Editing; パーソナルゲノム; ナノポアシーケンス; 遺伝子治療; Prime editing; Personalized medicine; ナノポア

本研究では、計算予測からPrime Editingによる治療可能性が高い病原変異をゲノムワイドにプロファイリングし、その成果をデータベースとして公開し、なおかつナノポアシーケンスによるユニークな変異シーケンス情報を考慮することが可能な個別シーケンスシステムの構築とその実証を目的としている。2022年度は、2021年度に行ったナノポアシーケンス解析系の検討を踏まえて、データベース構築に伴う各種プログラムの構築を実施した。まずヒトのリファレンスゲノムに対してSpCas9が設計可能な箇所のアノテーションマップを作成した。アノテーションマップの作成においては他グループが報告している『Crisflash』を利用し、トラックとして扱える形にデータ加工した。また、ナノポアシーケンスで読んだHCT116細胞のユニークゲノム配列の一部をリファレンスゲノムに置換するプログラムも構築し、細胞ゲノムのユニーク変異を反映するシステムの実装の基盤を構築した。Prime Editingにおいては、申請者が構築したゲノム編集解析プラットフォーム『MaChIAto』をDockerイメージ化して環境に依存せず特徴量計算が実施できるよう再実装するとともに、先行研究で報告されたPrime Editing予測モデル『DeepPE』についてもローカル環境内での実装に成功した。このモデルは特徴量算出プログラムが公開されていないため、通常ローカル環境での実装は困難であったが、申請者側で特徴量算出プログラムを再現し、それをインプットとして用いた予測で相関がみられることを確認した。『MaChIAto』の特徴量計算と『DeepPE』の活性予測を活用することで精度の高いPrime Editing活性予測が可能となることが期待される。

This study aims to calculate and predict the therapeutic potential of Prime Editing for high pathogenic variation, open access to information, consideration of possible individual variation, and the construction of evidence. In 2022 and 2021, we will conduct research and development on the analysis system, and implement the construction of various types of software. SpCas9 is designed to be able to create a variety of applications. "Crisflash" is used to create and process the information. A part of HCT116 cell's cell ' Prime Editing is a process that requires the applicant to construct a document and analyze the "MaChIAto" file, and the environment depends on the calculation of the feature quantity. The process is completed. The process is completed. The process is successfully completed. This feature is calculated from the open source, usually from the open source environment, and is difficult to install. The applicant side feature is calculated from the open source, reproduced, and confirmed from the predictive source. "MaChIAto" feature calculation and "DeepPE" activity prediction are expected to be used with high accuracy in Prime Editing activity prediction

项目成果

Detailed profiling with MaChIAto reveals various genomic and epigenomic features affecting the efficacy of knock-out, short homology-based knock-in and Prime Editing

• DOI: 10.1101/2022.06.27.496697
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Kazuki Nakamae;Mitsumasa Takenaga;Shota Nakade;A. Awazu;N. Sakamoto;Takashi Yamamoto;Tetsushi Sakuma

Sequence-based parameters contributing to the efficiency and accuracy of MMEJ-assisted knock-in and Prime Editing

基于序列的参数有助于 MMEJ 辅助敲入和 Prime 编辑的效率和准确性

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuki Nakamae;Mitsumasa Takenaga;Shota Nakade;Akinori Awazu;Naoaki Sakamoto;Takashi Yamamoto;Tetsushi Sakuma;Kazuki Nakamae
• 通讯作者: Kazuki Nakamae

Sequence-based parameters contributing to the efficiency of MMEJ-assisted knock-in and Prime Editing

基于序列的参数有助于提高 MMEJ 辅助敲入和 Prime 编辑的效率

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazuki Nakamae;Mitsumasa Takenaga;Shota Nakade;Akinori Awazu;Naoaki Sakamoto;Takashi Yamamoto;Tetsushi Sakuma;Kazuki Nakamae;Kazuki Nakamae;中前和恭
• 通讯作者: 中前和恭

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玛奇亚托源代码