一种全面的分析和资源，用于使用 CRISPR-Cas13 对 RNA 病毒进行广谱靶向。
A comprehensive analysis and resource to use CRISPR-Cas13 for broad-spectrum targeting of RNA viruses.
机构信息
Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Department of Management Science and Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
出版信息
Cell Rep Med. 2021 Apr 20;2(4):100245. doi: 10.1016/j.xcrm.2021.100245. Epub 2021 Mar 23.
The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2 (SARS-CoV-2) and variants has led to significant mortality. We recently reported that an RNA-targeting CRISPR-Cas13 system, called prophylactic antiviral CRISPR in human cells (PAC-MAN), offered an antiviral strategy against SARS-CoV-2 and influenza A virus. Here, we expand analysis to use PAC-MAN to target a broad spectrum of human- or livestock-infectious RNA viruses with high specificity, coverage, and predicted efficiency. Our analysis reveals that a minimal set of 14 CRISPR RNAs (crRNAs) is able to target >90% of human-infectious viruses across 10 RNA virus families. We predict that a set of 5 experimentally validated crRNAs can target new SARS-CoV-2 variant sequences with zero mismatches. We also build an online resource (crispr-pacman.stanford.edu) to support community use of CRISPR-Cas13 for broad-spectrum RNA virus targeting. Our work provides a new bioinformatic resource for using CRISPR-Cas13 to target diverse RNA viruses to facilitate the development of CRISPR-based antivirals.
由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒 2 型（SARS-CoV-2）和其变体引起的 2019 年冠状病毒病（COVID-19）大流行导致了大量死亡。我们最近报道称，一种称为人类细胞中预防性抗病毒 CRISPR（PAC-MAN）的靶向 RNA 的 CRISPR-Cas13 系统为对抗 SARS-CoV-2 和甲型流感病毒提供了一种抗病毒策略。在这里，我们将分析扩展到使用 PAC-MAN 以高特异性、覆盖率和预测效率靶向广泛的人类或牲畜感染性 RNA 病毒。我们的分析表明，一组 14 种最小的 CRISPR RNA（crRNA）能够靶向超过 10 种 RNA 病毒家族中 90%以上的人类感染性病毒。我们预测，一组 5 种经过实验验证的 crRNA 可以靶向新的 SARS-CoV-2 变体序列，完全没有错配。我们还构建了一个在线资源（crispr-pacman.stanford.edu），以支持社区使用 CRISPR-Cas13 对广谱 RNA 病毒进行靶向。我们的工作为使用 CRISPR-Cas13 靶向不同的 RNA 病毒提供了一个新的生物信息学资源，以促进基于 CRISPR 的抗病毒药物的开发。
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