2019年3月26号，北京大学生命科学学院和北大-清华生命科学联合中心胡家志课题组在CellDiscovery上发表题为Optimizinggenomeeditingstrategybyprimer-extension-mediatedsequencing的论文。该研究描述了一种新的方法，可以用来同时定量检测Cas9编辑效率和脱靶活性以及编辑引起的染色体异常结构，即primer-extension-mediatedsequencing（PEM-seq）。这是对基因编辑和DNA损伤修复等领域都有巨大促进作用的新技术。

CRISPR/Cas9(clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeatsandCRISPR-associatedproteins)是目前最常用的基因编辑工具酶，在科研领域被广泛应用，而在临床方面的应用因为其脱靶活性一度停滞不前。它通过guideRNA（gRNA）与靶向DNA序列的配对，从而将Cas9锚定在靶向基因并诱导产生DNA双链断裂（DSB）。在基因编辑诱发的DSB的修复过程中，一定几率会产生基因突变或者外源DNA片段的插入，从而达到基因编辑的目的。在实际应用过程中，一个好的基因编辑酶Cas9需要同时满足高效切割靶位点、低脱靶活性和低染色体异常三个特点。目前在这三个方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因编辑效率，但其结果可靠性有待提高；有一些基于高通量测序的方法可以在体内或者体外检测基因编辑酶的脱靶活性；尚无系统的可定量的测量基因组异常结构的方法。

PEM-seq检测到在Cas9切割位点5kb内存在着大量染色体异常机构

同时，为了降低CRISPR/Cas9的脱靶活性，胡家志课题组将现有Cas9变体的突变位点进行了组合筛选，通过PEM-seq筛选出了一个切割效率与野生型Cas9相当但脱靶频率明显更低的变体FeCas9。该酶的使用方法与传统Cas9类似。

此外，PEM-seq在基因组的稳定性研究方面还有较大的潜力。基因组的修复与DNA修复等因素密切相关，而传统的方法多用PCR或者分子克隆获得修复。

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