חיזוי רצפי OTS בחיתוך CRISPR-Cas9

בעשור האחרון, אחת מן השיטות הנפוצות ביותר להנדסה גנטית היא שיטת CRISPR-Cas9. שיטה זו, המבוססת על המערכת האנטי-ויראלית המצויה בחיידקים, כוללת את הנוקלאז Cas9 היוצר שברים דו-גדיליים בדנ"א, כמו גם מולקולת רנ"א "מדריכה" – single guide RNA, או sgRNA. מולקולת ה-sgRNA מכוונת את פעילות החיתוך של Cas9 לאזור ספציפי בגנום, זאת על ידי קישור רצף ה-sgRNA לרצף המתאים לו בדנ"א הגנומי. עם זאת, רצפי sgRNA עשויים להיקשר לרצפים גנומיים לא ספציפיים בעלי התאמה כמעט-מושלמת, ובכך להוביל את ה-Cas9 לחתוך את הגנום במקומות לא צפויים. רצפים שכאלה נקראים off-target sites (OTS). ה-OTS קשים לחיזוי באמצעים חישוביים, ורוב מאגרי המידע הקיימים כוללים בעיקר רצפי OTS בעלי חוסר התאמה רצפי בין ה-sgRNA ובין הרצף הגנומי, אך לא OTS עם חוסר של נוקלאוטיד המבדיל בין הרצפים. במאמר שפורסם בכתב העת Nucleic Acids Research, פרופ' ירון אורנשטיין ואופיר יריש מציגים מאגר מידע חדש ומורחב, שבו מאות OTS הכוללים חוסר בנוקלאוטיד. מאגר מידע זה שימש את החוקרים לאימון למידת מכונה עמוקה במטרה לחזות רצפי OTS.