近日，本团队在SCIENCE CHINA Life Sciences期刊发表了题为“Hi-TOM 2.0: an improved platform for high-throughput mutation detection”的研究论文，该文对Hi-TOM平台进行了全面升级，新版本不仅新增了4个不同突变类型鉴定功能和对应批量引物设计模块，还对用户界面进行了优化，为科研工作者提供了更为便捷、高效的一站式突变检测。

   随着基因编辑工具的不断升级更新，其应用范围已广泛涵盖基础研究、基因治疗及遗传改良等多个关键领域。然而，基因编辑后的详细突变信息鉴定，因不同编辑工具产生的突变类型各异，不同编辑对象所需的检测精度也不尽相同，往往需要依赖大规模的测序分析。传统的Sanger测序在低频突变、嵌合突变及复杂突变等方面解析能力不足，在处理多倍体、多样本或多位点的突变鉴定时，也受限于高昂的测序成本和分析难度。二代测序技术已成为各类突变检测分析的重要手段，但其复杂的文库构建流程和专业的生物信息学分析要求，一定程度上制约了其在基因编辑突变检测中的广泛应用。为突破这一瓶颈，本团队经过深入研究，成功开发了Hi-TOM突变鉴定技术。该技术能够针对基因编辑系统产生的各类突变进行精确量化分析，且以其简洁的实验流程和精准的鉴定结果，赢得了科研界的广泛认可，被众多实验室采纳应用。

   在Hi-TOM 2.0中，为提高批量引物设计效率，新增了Hi-TOM匹配的引物设计流程，其中包含靶序列特异性初始PCR引物和甲基化不敏感引物设计模块，简化了引物设计过程，可批量生成直接适用于后续突变检测的最佳引物。在新增的突变鉴定功能中，首先基于独特的分子标识符（unique molecular identifiers, UMIs），开发了专门针对稀有突变鉴定的低频检测模块，该模块运行不受UMIs的种类以及位置的限制，能够检测频率低至万分之一的稀有突变。其次，提供了靶位点特异区域突变检测模块，该功能可以排除目标区域外突变的干扰，鉴定的突变类型更具有针对性。同时，针对精准碱基编辑技术，增加的碱基替换检测模块，专门用于编辑区域中任意位置碱基替换频率的鉴定分析。此外，结合甲基化不敏感引物设计模块，新版本还开发了位点特异性DNA甲基化建库流程及检测模块，DNA甲基化文库制备仅需要两轮PCR，该功能可以满足表观遗传学研究中对不同区域DNA甲基化水平进行灵活鉴定的需求。Hi-TOM 2.0是一个经过全面优化的突变检测平台，不仅具备丰富的功能分析模块，还拥有强大的批量数据处理能力。它能为用户提供精确、可靠的突变鉴定结果，是科研工作者进行基因编辑研究的得力助手。用户可通过访问http://www.Hi-TOM.net/hitom2/使用该平台。

   该研究得到国家自然科学基金等项目资助。课题组孙亭亭博士后以及刘庆副研究员为该论文共同第一作者，王克剑研究员、刘庆副研究员为文章共同通讯作者。文章链接：https://doi.org/10.1007/s11427-024-2555-x

孙亭亭  博士后     刘 庆   副研究员