生物工学：CRISPR編集された単一細胞で疾患バリアントの効果を正確に定める

遺伝学研究により、疾患に関連する非コード対立遺伝子が数千も特定されているが、原因となる対立遺伝子やそれらの機能の特定はいまだ重大なボトルネックとなっている。CRISPR–Cas編集によって、DNAの標的化改変による疾患対立遺伝子の導入および検討が可能になった。しかし、非効率的な編集、個々の細胞における不均一な編集結果、編集や培養の条件により引き起こされる非特異的な転写変化の組み合わせによって、疾患対立遺伝子の機能的影響を検出する能力が制限されている。今回我々は、これらの課題を克服するため、ゲノムDNA編集を直接特定して、そのトランスクリプトームを調べ、細胞表面タンパク質の発現を測定するマルチオミクス単一細胞塩基配列解読法を提示する。我々はこの手法を適用して、遺伝子破壊、調節領域の欠失、非コード一塩基多型対立遺伝子、多重編集の効果を調べた。その結果、ヒト初代T細胞におけるIL2RA自己免疫バリアントの状態特異的な効果など、個々の一塩基多型の効果が明らかになった。DNA塩基配列解読を含むマルチモーダルな機能ゲノミクス単一細胞アッセイは、ヒト初代細胞での原因となる多様性の特定を可能にし、複雑なヒト疾患の理解における重要な空白部分を埋める。

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