gRNA 活性预测与脱靶评估
活性打分主要依据已有编辑效率数据训练的模型，不同模型排序可能不一致，通常取多个打分的共识并准备两到三条备选。脱靶评估一般先做全基因组错配比对，再结合染色质可及性和位点功能注释判断风险，预测结果需要实验验证。
17个分析 Skill · Codar 生信插件
合成生物学 AI 分析
合成生物学和基因编辑的大部分工作量在上机之前：靶位点选在哪、gRNA 会不会脱靶、供体模板怎么设计、用什么引物验证。常见数据是基因组参考序列、质粒序列和筛选读数计数表。在 Codar 里，这个方向覆盖 gRNA 设计与脱靶预测、碱基编辑与 HDR 模板设计、筛选命中分析、引物设计、克隆组装和代谢网络建模。
合成生物学能回答哪些研究问题
- 这个基因敲除该选哪条 gRNA？
- 怎么判断 gRNA 的脱靶风险有多大？
- 敲入实验的同源臂要做多长？
- CRISPR 筛选数据里哪些基因是真命中？
- 想提高目标产物产量该改哪个代谢节点？
合成生物学分析流程
- 1
确定编辑策略
先定清楚是敲除、碱基编辑还是精准敲入，不同策略对位点选择、模板和验证方式的要求都不同。
- 2
设计并打分 gRNA
在目标外显子或编辑窗口内选候选序列，评估活性与基因组脱靶风险，优先避开同源序列密集区。
- 3
设计模板与引物
敲入需设计 HDR 供体模板与同源臂；配套设计 PCR / qPCR 引物与测序引物，核对特异性和二聚体。
- 4
构建与组装
做 DNA 组装与分子克隆方案、限制性内切酶分析与酶切图，确认酶切位点不与目标片段冲突。
- 5
筛选与评估
大规模实验可做文库设计、质量控制与命中分析；编辑结果可做碱基编辑效果评估和脱靶验证。
- 6
优化与放大
按需做代谢网络建模与菌株优化、无细胞蛋白合成条件优化，并把流程转成液体工作站可执行的脚本。
常用方法与怎么选
敲除、碱基编辑与 HDR 敲入
常规敲除依赖切口修复产生的移码，效率高但产物复杂；碱基编辑在不切断双链的情况下做单碱基替换，适合点突变模型，但受编辑窗口和旁位编辑限制；HDR 敲入可实现精确序列替换，效率通常明显低于前两者，对细胞周期和模板形式更敏感。
CRISPR 筛选的命中分析方法
常用 MAGeCK 等基于计数的方法比较处理与对照组 sgRNA 丰度变化。文库要保证足够的覆盖倍数和测序深度，否则随机丢失会被当成表型。分析时要看同一基因多条 sgRNA 是否一致变化，单条驱动的命中通常不可靠。
代谢网络建模与菌株设计
基于化学计量的通量平衡分析适合在全基因组尺度上预测敲除或过表达对产物通量的影响，计算快但不含动力学和调控细节。常用于缩小改造目标范围，再配合实验测产和组学数据迭代，不宜直接把预测通量当成可达产量。
需要准备的数据
- 目标基因与基因组参考序列
- 编辑位点或外显子坐标
- 载体与质粒序列文件
- 筛选实验的 sgRNA 读数计数表
- 代谢模型与底物产物设定
能得到的结果
- gRNA 候选列表与打分排序
- 潜在脱靶位点清单
- HDR 供体模板与同源臂序列
- PCR / qPCR 引物与扩增参数
- 克隆方案与酶切图谱
- 筛选命中基因表与质控报告
合成生物学插件包含的分析能力
共 17 项。启用插件后，Codar 会按任务自动选用，不需要逐个记住名称。
- DNA组装与分子克隆
- 代谢网络建模与菌株优化
- 实验室自动化与液体工作站
- CRISPR碱基编辑设计与结果评估
- CRISPR筛选质量控制
- 无细胞蛋白质合成优化
- HDR供体模板设计
- PCR与qPCR引物设计
- 合成构建基序扫描与Logo绘制
- CRISPR筛选命中分析
- CRISPR筛选文库设计
- 限制性内切酶分析与酶切图
- CRISPR gRNA设计
- CRISPR脱靶预测与验证
nf-core 标准流程（3 个）
- nf-core-crisprseq流程
- nf-core-crisprvar流程
- nf-core-deepmutscan流程
在 Codar 里怎么用
- 1
切换到生信模式
在 Codar 左上角选择 Codar 生信。
- 2
启用「合成生物学」
在插件页找到「合成生物学」，安装或启用。
- 3
描述研究问题
用一句话写清数据和目标，确认分析方案后开始执行。
可以这样提问
帮我为人类 TP53 基因第 5 外显子设计 CRISPR gRNA，评估脱靶风险，并设计验证用的 PCR 引物。
合成生物学常见问题
CRISPR 敲除和碱基编辑该怎么选？
看要的表型。要彻底失活基因，常规敲除更直接，筛阳性克隆也简单；要引入特定点突变、做疾病位点模型，或者担心双链断裂带来大片段缺失，碱基编辑更合适。碱基编辑受编辑窗口约束，窗口内有多个同类碱基时容易出现旁位编辑，需要测序确认。
gRNA 脱靶预测准不准，还要不要做实验验证？
预测可以排除明显高风险的位点，但不能替代验证。基于序列错配的预测会漏掉染色质状态造成的差异，也常给出大量实际不发生编辑的候选。常规做法是挑预测风险最高的若干位点做扩增子测序，关键实验再用全基因组层面的方法复核。
HDR 敲入的同源臂一般做多长？
没有唯一答案，取决于模板形式。单链寡核苷酸模板的同源臂通常较短，用于小片段替换；质粒或长双链模板的同源臂一般更长，用于插入较大片段。实践中常先按常规长度试做，效率不理想时再调整模板形式、长度和细胞周期同步条件。
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