[發明專利]一種篩選新型CRISPR-Cas系統的方法和裝置

有效

• 申請號: 201610741844.0
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107784200B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李芳;楊子翊;顧穎;李俊樺
• 申請（專利權）人: 深圳華大生命科學研究院
• 主分類號: G16B30/10
• 分類號: G16B30/10;G16B25/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 孫銀行;彭家恩

1.一種篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供菌株的預測出的基因序列和蛋白序列；

獲取所述基因序列中的CRISPR區域，并對所述蛋白序列進行注釋以獲得含有cas1注釋信息的蛋白；

尋找所述cas1或所述CRISPR區域的重復序列附近第一長度范圍內大于第二長度的蛋白，并提取滿足設定條件的菌株候選區域的蛋白序列；

將所述滿足設定條件的菌株候選區域的蛋白序列與蛋白質數據庫進行比對，獲得比對結果；

從所述比對結果中，提取出蛋白一致性最高的注釋結果，并篩選出與cas9或cpf1型具有非100％比對率的高度同源菌株；

對所述高度同源菌株的蛋白序列進行二級結構預測，得到蛋白的元件排布位置信息，并將不符合cas9或cpf1元件排布的蛋白挑選出來，作為候選蛋白。

2.根據權利要求1所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述設定條件包括如下至少一個：

(a)有cas1和CRISPR區域中的重復序列，并且不屬于I型或III型，而且所述cas1與所述重復序列在同一條組裝片段上，所述cas1區域附近第一長度范圍內具有大于第二長度的蛋白；

(b)無cas1，但有CRISPR區域中的重復序列，所述重復序列區域附近第一長度范圍內具有大于第二長度的蛋白；

(c)有cas1，沒有CRISPR區域中的重復序列，所述cas1區域附近第一長度范圍內具有大于第二長度的蛋白。

3.根據權利要求1所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述提取滿足設定條件的菌株候選區域的蛋白序列具體包括：

(a)剔除不滿足所述設定條件的菌株區域；和

(b)將滿足設定條件的菌株區域作為菌株候選區域并提取所述候選區域的蛋白序列。

4.根據權利要求3所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述步驟(a)中不滿足所述設定條件的菌株區域包括：沒有cas1和重復序列區域，只屬于I型的區域，只屬于III型的區域，沒有cas1、有重復序列區域但在重復序列區域附近第一長度范圍內沒有大于第二長度的蛋白，沒有重復序列區域、有cas1但在cas1附近上下游第一長度范圍內沒有大于第二長度的蛋白。

5.根據權利要求3所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述步驟(b)具體包括：

(b1)對于有cas1的情況，若屬于I型或III型則剔除cas1上下游第一長度范圍內的區域；若不屬于I型或III型，則提取cas1上下游第一長度范圍內大于第二長度的蛋白序列，再判斷是否存在重復序列區域，

(b11)若存在重復序列區域，并且cas1和重復序列區域在同一條組裝片段上，則保留提取的cas1上下游第一長度范圍內大于第二長度的蛋白序列；若cas1和重復序列區域不在同一條組裝片段上，則剔除cas1上下游第一長度范圍內的區域；

(b12)若不存在重復序列區域，則保留提取的cas1上下游第一長度范圍內大于第二長度的蛋白序列；

(b2)對于無cas1的情況，提取并保留重復序列區域上下游第一長度范圍內大于第二長度的蛋白序列。

6.根據權利要求1所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述蛋白質數據庫是非冗余的蛋白質數據庫。

7.根據權利要求1-6任一項所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述第一長度為10-40kb個堿基，所述第二長度為400-600個氨基酸。

8.根據權利要求1-6任一項所述的篩選新型CRISPR-Cas系統的方法，其特征在于，所述第一長度為20kb個堿基，所述第二長度為500個氨基酸。