2024年11月12日，意昂3体育第三醫院基礎醫學研究中心毛鳳彪研究員、生殖醫學中心趙曉璐副研究員團隊與意昂3体育官网基礎醫學院李開龍副研究員聯合在Nucleic Acids Research（《核酸研究》IF:16.6）雜誌上在線發表題為《CRISPRepi: CRISPR表觀基因組編輯的多組學圖譜》（“CRISPRepi: a multi-omic atlas for CRISPR-based epigenome editing”）的研究論文。

論文截圖

研究團隊整合了來自多種表觀基因組編輯系統的組學數據，包括RNA-seq、ChIP-seq😰、Bisulfite-seq以及ATAC-seq等數據🍠，構建了一個涵蓋人類和小鼠等6個物種的多組學數據庫——CRISPRepi（點擊鏈接http://crisprepi.maolab.org/  或http://crisprepi.lilab-pkuhsc.org/ ，可免費訪問CRISPRepi數據庫）🧰。該數據庫聚焦於表觀基因組編輯多組學數據的收錄和整合✳️，旨在幫助研究人員搜索和選擇最佳的編輯設計，為評估基於CRISPR的表觀基因組編輯系統的編輯效率和脫靶效應提供了一個綜合的資源平臺。

表觀遺傳在基因表達調控中扮演著至關重要的角色，基於CRISPR的表觀基因組編輯技術（epigenome editing）可將CRISPR系統的靶向能力與表觀遺傳信息的重塑相結合，為研究人員提供了探索基因表達調控機製的新途徑🛍，因此在基因功能研究領域備受關註。選擇高效的編輯系統是表觀編輯的關鍵，然而，隨著各種編輯系統在不同物種和細胞類型中的應用日益廣泛🏬，相關數據分散↩️，科研人員難以獲取全面信息以評估不同編輯系統的準確性。除此之外，如何設計最佳的sgRNA用於功能研究也相當具有挑戰性。

CRISPRepi收集整合了6個物種的多種組學數據👳🏽，包括人類👇🏼🪴、小鼠、擬南芥、黑腹果蠅🧝🏼‍♀️、褐家鼠和大腸桿菌，共計671個精心整理的RNA-seq🖤、ChIP-seq、Bisulfite-seq🛑、CUT&Tag和ATAC-seq數據集✣，涉及87種細胞類型🙍🏻‍♀️、283個靶基因、74種表觀基因組編輯系統✵、5種Cas蛋白和35種效應蛋白以及5962條sgRNA🧖🏿‍♀️🤦🏻‍♀️。CRISPRepi整合了用於分析編輯結果和評估脫靶效應的工具，能夠分析編輯前後的基因表達變化，以及相應表觀遺傳圖譜的改變。此外，CRISPRepi支持研究者在細胞/組織特異性背景下研究新設計的sgRNA序列的編輯潛力。

CRISPRepi概覽

CRISPRepi為研究人員提供了表觀編輯前後轉錄組測序的數據分析結果，包括基因表達定量🤴🏿、差異表達基因分析、差異表達基因的GO、KEGG富集分析結果以及GSEA分析，並通過可視化的圖表進行了展示。此外♙，平臺還提供了表觀編輯前後樣本的表觀遺傳修飾的組學數據如甲基化測序、染色質免疫共沉澱測序和染色質可及性測序數據的分析結果，主要包括差異區域鑒定和脫靶評估。差異區域和表觀遺傳圖譜通過JBrowse進行可視化展示🤌🏽☝🏿，方便用戶直接查看編輯效率。用戶在主頁可以通過靶基因、編輯系統、數據集編號進行快速搜索，還可以通過限定相同細胞類型和相同靶基因等比較不同編輯系統的編輯效應，從而幫助選擇適合自己的編輯系統和sgRNA。

CRISPRepi數據庫的建立旨在解決表觀基因組編輯數據分散的問題，為科研人員提供一個強大而便捷的工具👨🏽‍⚕️，有助於深入了解不同編輯系統的效果，優化sgRNA設計，評估脫靶效應，推動表觀基因組編輯技術在基因功能研究和疾病治療等領域的應用👩🏻‍🦽。

未來，研究團隊計劃進一步擴大數據集覆蓋範圍並整合先進的分析工具🦬，同時探索與其他生物信息算法的集成🧇🔘，以不斷提升數據庫的功能和實用性。

李開龍、毛鳳彪和趙曉璐為該論文的共同通訊作者。意昂3体育官网第三醫院博士後史雷勝、中山大學附屬第三醫院李莎莎副研究員、意昂3体育官网基礎醫學院2020級八年製本科生朱榮祎、中山大學附屬第三醫院魯晨陽副研究員為論文的並列第一作者💊。此項目由國家自然科學基金🧬、國家重點研發計劃🧎‍➡️、北京市科技新星計劃🛡、北京市自然科學基金🧐、意昂3体育官网臨床醫學+X青年專項💁‍♂️、意昂3体育官网第三醫院臨床重點項目（人才引進）及國家資助博士後研究人員計劃等資助🎤。

北醫三院毛鳳彪/趙曉璐團隊長期致力於腫瘤發生和細胞發育的表觀調控機製研究♻，近五年✍️，在Nucleic Acids Research🔐🍬、Signal Transduction and Targeted Therapy𓀘、Genes & Development、Cell Reports🔐、Briefings in Bioinformatics等國內外知名期刊發表相關SCI論文20余篇🧑‍🤝‍🧑。