饱和测序整合单细胞饱和基因组编辑与 RNA 测序，量化 NFE2L2（NRF2）变异的影响

内容形式：摘要译文

阐释遗传变异的功能后果，仍是基因组学和临床遗传学领域尚未解决的核心问题之一。更为复杂的是，现有多数方法依赖细胞生长等简化的单维指标来评估变异效应，而这类指标难以替代全面理解变异如何改变生物学过程所需的丰富多维表型分析。对于已知通过功能获得或新功能机制发挥作用的变异，这一问题尤为突出。我们开发了 Saturation-seq，这一高通量平台将饱和基因组编辑与单细胞 DNA 和 RNA 分析相结合，以系统绘制变异效应图谱。我们在带有条形码的单倍体细胞系中采用基于 CRISPR 的编辑，将数百种变异直接引入内源性基因组位点，在保留天然编码与调控背景的同时，对这些变异进行多重检测。单细胞扩增子测序和转录组测序可将每种基因组编辑直接关联至其转录效应。我们运用 Saturation-seq，对 NFE2L2（NRF2）N 端区域中 230 种变异进行全面表征。该区域反复发生突变；NRF2 是氧化应激的关键调控因子，也是肺癌中的突变癌基因。我们根据单细胞转录组中已知 NRF2 靶基因的表达失调计算扰乱评分，以此界定变异功能；这些评分区分致病与良性基准集变异的准确率超过 90%，并有助于解读 TCGA 和 TRACERx 患者肿瘤数据，以及一种与发育综合征相关的罕见 NFE2L2 生殖系变异。因此，我们建立了一个普适性强、高分辨率的单细胞变异功能解析平台，并提供丰富的表型读出。

关键词：饱和基因组编辑 · 单细胞RNA测序 · 遗传变异功能注释 · NFE2L2/NRF2 · CRISPR筛选

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.30.735631v1?rss=1