Assessment of CRISPR-based genome editing tools for enhancing precision: a computational platform and novel factors for homology-directed repair

Autor/a

Sanvicente García, Marta ORCID

Director/a

Güell Cargol, Marc

Data de defensa

2023-05-18

Pàgines

187 p.



Departament/Institut

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Medicina i Ciències de la Vida

Programa de doctorat

Programa de Doctorat en Biomedicina

Resum

Precision and accuracy are paramount for the use of genome editing in clinic, environmental, and industrial applications. These fields require reliable and traceable results to ensure the safety and viability of the resulting genomic modifications. To go in this direction, we have developed a computational platform that can simulate and analyze gene editing outcomes comprehensively and in a versatile manner. Our computational pipeline and web application, CRISPR-Analytics, expands the functionality of currently available tools. In addition, we have proposed the use of a meiotic factor, PRDM9, fused to Cas9 to improve homology directed repair (HDR) efficiency, which is one of the preferred techniques for small edits, but this method often has low efficiency. In conclusion, our computational tools and HDR optimization approach have the potential to facilitate the development of genome editing applications in various fields. These tools could help accelerate progress in the field of genome editing and pave the way for precision genome editing.


La precisió i exactitud són primordials per a l'ús de l'edició genòmica en aplicacions clíniques, ambientals i industrials. Aquests camps requereixen resultats fiables i traçables per garantir la seguretat i la viabilitat de les modificacions genòmiques resultants. Per anar en aquesta direcció, hem desenvolupat una plataforma computacional que pot simular i analitzar els resultats de l'edició genòmica de manera integral i versàtil. El nostre pipeline computacional i aplicació web, CRISPR-Analytics, amplia la funcionalitat de les eines disponibles actualment. A més, hem proposat l'ús d'un factor meiòtic, PRDM9, fusionat a Cas9 per millorar l’eficiència de la reparació dirigida per l'homologia (HDR), que és una de les tècniques preferides per a petites edicions, però aquest mètode sovint té una eficiència baixa. En conclusió, les nostres eines computacionals i l'enfocament d'optimització d’HDR tenen el potencial de facilitar el desenvolupament d'aplicacions d'edició genòmica en diversos camps. Aquestes eines poden ajudar a accelerar el progrés en el camp de l'edició genòmica i aplanar el camí per a l'edició genòmica precisa.

Paraules clau

Genome editing; bioinformatics; PRDM9; homology directed repair; CRISPR-Cas systems; Edició genòmica; bioinformàtica; PRDM9; reparació dirigida per homologia; CRISPR-Cas systems

Matèries

575 - Genètica general. Citogenètica general. Immunogenètica. Evolució. Filogènia

Documents

tmsg.pdf

6.678Mb

 

Drets

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)