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Crisflash: 基于VCF文件设计CRISPR guide RNA的软件

前面的推文介绍过针对人类基因组设计 sgRNA 的网页工具  和针对植物基因组设计 sgRNA 的在线工具和软件 。今天再介绍一个 2019 年 1 月 12 日发表于 Bioinformatics 杂志上的设计 sgRNA 的软件 Crisflash。

论文的题目为:Crisflash: Open-source software to generate CRISPR guide RNAs against genomes annotated with individual variation。

论文的作者为英国剑桥癌症研究所的 Adrien Jacquin, Duncan Odom, 和 Margus Lukk。

(此处应该是 Adrien LS Jacquin 的照片,可惜没找到)

Duncan Odom

Margus Lukk

Crisflash 软件的设计初衷在于快速设计 sgRNA,并发现潜在的脱靶位点,同时考虑性能和灵活性。Crisflash 可以基于任何测序基因组或基因组序列快速设计 sgRNA, 并可以通过用户提供的 variation 数据优化靶向精确度。Crisflash 相比于同类软件速度极快,即使只用单核CPU。Crisflash 可以高效、稳定地输出候选 CRISPR guide 寡核苷酸所有潜在的脱靶位点,并打分排序。

Crisflash 是利用 C 语言编写的,源代码地址为:。

安装 Crisflash 只需要下面两条命令即可:

Crisflash 的二进制文件就会出现在 bin/crisflash。

示例命令1:

检验 candidate_sequence.fa 中所有的 sgRNA 在 genome.fa 中的脱靶位点,最多允许 5 个错配。

示例命令2:

同上,不同在于输出 Cas-OFFinder 格式

示例命令3:

同示例命令1,不同在于参考基因组序列会根据 phased_variants.vcf 中的 variant 数据做适应性地改变。输出格式类似 Cas-Offinder 格式。

示例命令4:

返回基因组中所有 PAM 序列为 "NNNRYAC" 的 gRNA 序列。

Crisflash 的参数:

相比于 PAVOOC 只能设计人类基因组的 sgRNA,Crisflash 不限制物种,只要给软件两个 FASTA 序列文件即可设计sgRNA、检测脱靶情况。相比于 CRISPR-Local 的源代码程序(Perl 语言编写)而言,Crisflash 是利用 C 语言编写,速度和效率占优,且支持利用 VCF 文件修正参考基因组。不过 Crisflash 相比于另外两个工具的缺点在于没有图形用户界面(网页客户端),不方便不熟悉命令行操作的研究者使用。另外,Crisflash 不支持如 CRISPR-Local 的基于 GFF 文件的针对基因区域的设计策略。

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