摘要 ： 随着越来越多使用CRISPR/Cas9进行基因编辑和调控的实验数据，清华大学自动化系的汪小我和美国斯坦福大学的Lei S Qi博士带领的研究小组根据这些已发表的研究总结的一套sgRNA设计规则，开发出了一种综合性的计算工具。这篇发表于《Bioinformatics》的文章，他们报道了一种全基因组sgRNA设计工具，并提供了一个在线网站，用于预测高效而特异的sgRNA。
细菌的适应性免疫系统CRISPR，是一种功能强大且多功能的基因组工程技术，包括基因编辑(修改基因组序列)和基因调控(抑制或激活基因的表达)。该系统是高度可编程的，利用一个单一的蛋白质，核酸酶Cas9用于基因编辑，或核酸酶缺陷型dCas9用于基因调控。
要进行精确的和可编程的DNA打靶，就必需一个单向导RNA(sgRNA)。有效和特异的基因组工程需要精心设计sgRNA，这仍然是一个巨大的挑战。计算工具已被用来帮助设计CRISPR编辑的sgRNA，但不能用于其他用途，如转录调控。这些计算工具将使得研究人员能够进行自动的sgRNA设计和脱靶位点的验证。
基于此，该研究小组所开发的CRISPR-ERA，一个主要目标是解决sgRNA设计所存在的矛盾，从而能够进行有效和高特异性的基因抑制或激活，也可产生全基因组的sgRNA文库，用于不同生物体的遗传筛选。
在这项研究中，研究人员描述了CRISPR-ERA网站服务器，是一种自动的、综合的sgRNA设计工具，用于CRISPR介导的基因编辑、抑制和激活(editing, repression and activation, ERA)。CRISPR-ERA利用一种快速算法，搜索全基因组sgRNA结合位点，并利用目前发表的CRISPR编辑、抑制和激活数据中所总结的一套规则，评估了它们的有效性和特异性。设计特点是有注释的，可以在一个基因组浏览器中可视化靶位点。研究人员还提供了产生全基因组sgRNA文库的本地版本。
ERA技术，Enzymatic Recombinase Amplification，酶促重组等温扩增技术酶促重组等温扩增（ERA）技术简介，是由苏州先达基因（www.gendx.cn）利用抗体制药领域先进的Molecular Design、Directed Evolution、Affinity Maturation 等技术手段，将来源于细菌，病毒和噬菌体的特定工具酶进行改造突变并筛选其功能，通过不同的核酸扩增反应体系进行优化组合，从而获得核心的重组等温扩增体系。该方法低温条件下（25-42℃）可对痕量的靶DNA/RNA片段进行特异性的扩增，在最适温度35-40℃时，扩增反应时间仅需15分钟，其低温适应性和灵敏度等方面取得了重大突破并达到国际先进水平，而且摆脱国外专利壁垒。
该公司凭借ERA技术在核酸检测领域开发了三大核心技术，体温扩增技术，能在恒温条件下，将痕量的核酸模板扩增到可以检出的水平；单分子荧光检测技术(SM@RT)，集恒温扩增与荧光信号检测于一体，可实现扩增过程的实时检测；核酸快速释放技术，为实验节省更多的时间。
CRISPR-ERA，基因编辑与调控的gRNA设计，ERA核酸扩增体系，都是在基因领域的重要组成部分，相信两者在后期基因领域的运用中会也来越广泛。
