系统分析基因元件如何参与DNA断裂修复一方面帮助人们设计更精准高效的基因编辑工具，另一方面帮助人们更深入理解DNA修复过程，从而设计新策略缓解DNA不稳定及其关联的肿瘤与衰老(1–3)。
为此，普林斯顿大学Britt Adamson、MIT Jonathan Weissman以及Editas Medicine公司Cecilia Cotta-Ramusino等研究人员开发新技术Repair-seq，高通量敲低（CRISPRi）数百个DNA断裂修复相关基因，并观测其对Cas酶切DNA双链导致的“突变谱”的影响(3)。
Repair-seq技术高通量监测DNA修复相关基因对双链断裂修复的“贡献”(3)
研究人员用这种方法解析了DNA通过附近序列微同源介导末端连接（Microhomology-mediated end joining）导致碱基删减的内在机制；并意外发现看似类似的碱基插入突变受不同的DNA非同源末端连接(Non-Homologous End Joining(NHEJ))关键蛋白调节。
DNA双链断裂后类似的碱基插入突变受不同的NHEJ关键蛋白调节(3)
研究人员进一步结合Repair-seq在Prime-editing效率影响因素分析等工作展望该方法能够用来分析各种基因编辑工具以及其它DNA受损修复的内在机制(3, 4)。
该项工作2021年10月20日发表在Cell。
Comments：
文中对DNA双链断裂的“突变谱”，这种看起来杂乱无章的数据，展示得很漂亮；有点意外那么高的重复性，特别是对于同一位点；也许还有新的规律在里面。
不过，就像文中展示的一样，不同位点、不同酶切（（cas9或者cas12a））导致的“突变谱”还是有很大差异；
另外，文中也提到，该技术并不能捕捉所有的突变类型（比如大片段丢失等无法捕捉）；
将来，随着单细胞基因组技术的进步与成本下降，直接分析类似高能射线导致的DNA双链断裂等更加符合生理病理条件下的内源修复网络是值得探索的问题，而这种高维数据的分析则更加依赖机器学习算法。
不同酶切突变谱有差异(3)
酶切不同位点“突变谱”重复性下降(3)
通讯作者简介：
https://www.badamsonlab.com/people
https://wi.mit.edu/people/member/weissman
https://www.tesseratherapeutics.com/team/cecilia-cotta-ramusino
参考文献：
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.
原文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01176-4
