系統分析基因元件如何參與DNA斷裂修復一方面幫助人們設計更精準高效的基因編輯工具，另一方面幫助人們更深入理解DNA修復過程，從而設計新策略緩解DNA不穩定及其關聯的腫瘤與衰老(1–3)。
為此，普林斯頓大學Britt Adamson、MIT Jonathan Weissman以及Editas Medicine公司Cecilia Cotta-Ramusino等研究人員開發新技術Repair-seq，高通量敲低（CRISPRi）數百個DNA斷裂修復相關基因，並觀測其對Cas酶切DNA雙鏈導致的“突變譜”的影響(3)。
Repair-seq技術高通量監測DNA修復相關基因對雙鏈斷裂修復的“貢獻”(3)
研究人員用這種方法解析了DNA通過附近序列微同源介導末端連接（Microhomology-mediated end joining）導致鹼基刪減的內在機制；並意外發現看似類似的鹼基插入突變受不同的DNA非同源末端連接(Non-Homologous End Joining(NHEJ))關鍵蛋白調節。
DNA雙鏈斷裂後類似的鹼基插入突變受不同的NHEJ關鍵蛋白調節(3)
研究人員進一步結合Repair-seq在Prime-editing效率影響因素分析等工作展望該方法能夠用來分析各種基因編輯工具以及其它DNA受損修復的內在機制(3, 4)。
該項工作2021年10月20日發表在Cell。
Comments：
文中對DNA雙鏈斷裂的“突變譜”，這種看起來雜亂無章的數據，展示得很漂亮；有點意外那麼高的重複性，特別是對於同一位點；也許還有新的規律在裡面。
不過，就像文中展示的一樣，不同位點、不同酶切（（cas9或者cas12a））導致的“突變譜”還是有很大差異；
另外，文中也提到，該技術並不能捕捉所有的突變類型（比如大片段丟失等無法捕捉）；
將來，隨着單細胞基因組技術的進步與成本下降，直接分析類似高能射線導致的DNA雙鏈斷裂等更加符合生理病理條件下的內源修復網絡是值得探索的問題，而這種高維數據的分析則更加依賴機器學習算法。
不同酶切突變譜有差異(3)
酶切不同位點“突變譜”重複性下降(3)
通訊作者簡介：
https://www.badamsonlab.com/people
https://wi.mit.edu/people/member/weissman
https://www.tesseratherapeutics.com/team/cecilia-cotta-ramusino
參考文獻：
1. P. A. Jeggo, L. H. Pearl, A. M. Carr, DNA repair, genome stability and cancer: a historical perspective. Nat. Rev.Cancer. 16, 35–42 (2015).
2. D. B. Lombard et al., DNA Repair, Genome Stability, and Aging. Cell. 120, 497–512 (2005).
3. J. A. Hussmann et al., Mapping the genetic landscape of DNA double-strand break repair. Cell. 0(2021), doi:10.1016/J.CELL.2021.10.002.
4. P. J. Chen et al., Enhanced prime editing systems by manipulating cellular determinants of editing outcomes. Cell. 0 (2021), doi:10.1016/J.CELL.2021.09.018.
原文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01176-4
