Perturbation Resource for Integrated Screening and Mutagenesis — 整合CRISPR、shRNA/ORF过表达、深度突变扫描（DMS）、大规模并行报告基因分析（MPRA）、转座子及噬菌体展示六大类高通量扰动文库服务，覆盖靶点发现、变异功能解析、调控元件筛选与蛋白质工程等核心科研场景。
扰动式功能基因组学通过并行扰动+高通量读数，将“表型-基因/元件”关系从假设驱动扩展到数据驱动。CRISPR 文库在 DNA 层改变基因功能；shRNA 与过表达 ORF 文库在转录/蛋白量层做梯度扰动；DMS 在单蛋白上枚举突变的适应度面；MPRA 并行读顺式调节序列的转录报告强度；转座子插入在基因组层产生随机可测序标签；噬菌体展示在体外进化蛋白互作。PRISM 作为整合性命名，将“筛选”与“突变”置于同一工作流下思考。
读数与统计
Illumina 短读长广泛用于条形码计数；RRA 等排序算法用于富集/耗尽显著性。实验设计需考虑文库覆盖度、MOI 与复制孔。
每类文库针对不同科研问题设计，可单独使用或组合部署，满足从基础研究到转化应用的多样化需求。PRISM平台支持文库定制设计与全流程交付。
CRISPR功能基因组文库通过慢病毒递送sgRNA文库，在全基因组或靶向基因集水平系统性扰动基因功能，结合高通量测序定量各sgRNA的富集/耗尽，是鉴定必需基因、药物靶点和基因互作的核心工具。KO文库（Cas9介导敲除）、CRISPRa文库（dCas9激活）和CRISPRi文库（dCas9-KRAB抑制）分别适用于功能丧失、增益功能和转录抑制筛选。
shRNA文库通过RNAi机制在转录后水平敲降靶基因，适合需要部分抑制（knockdown而非knockout）的筛选场景；ORF过表达文库将人类蛋白质编码基因（通常为全长或功能域）克隆至表达载体，系统性过表达后筛选增益功能表型。两类文库互补使用，可全面解析基因的功能与通路关系。
深度突变扫描（DMS）通过系统性引入目标蛋白所有可能的单氨基酸替换（或多位点组合突变），构建变体文库后在特定选择压力（活性、结合力、热稳定性等）下进行高通量筛选与测序，一次实验可同时获得蛋白质所有位点突变的功能影响图谱，是蛋白质工程、变异致病性预测和AI蛋白设计训练数据生成的核心方法。
大规模并行报告基因分析（MPRA）将数万条顺式调控元件序列（增强子、启动子、3'UTR等）或其变体克隆至报告基因（荧光素酶/GFP/条形码）载体，转入细胞后通过测序定量每条序列的转录调控活性，实现高通量顺式调控元件功能解析和变异功能影响评估。
噬菌体展示文库将多样性肽段、抗体片段（scFv/Fab/VHH）或酶变体展示于M13等丝状噬菌体表面，通过多轮亲和淘选（Biopanning）富集与靶标高亲和力结合的克隆，是抗体药物发现、功能性肽筛选和酶定向进化的经典平台。
转座子插入文库利用Tn5、mariner（Himar1）或Sleeping Beauty等转座子在宿主基因组中随机插入，构建覆盖全基因组的饱和突变文库。结合高通量测序（Tn-seq / INSeq / HITS-Seq）可在不同生长条件下系统性鉴定必需基因、条件致死基因及基因间遗传互作，也广泛用于哺乳动物功能基因组筛选（PiggyBac / Sleeping Beauty转座系统）。
根据研究问题选择合适的文库类型，也可组合使用实现多维度解析。
| 文库类型 | 扰动层次 | 文库规模 | 典型读出方式 | 核心应用 |
|---|---|---|---|---|
| CRISPR KO/a/i | 基因组（敲除/激活/抑制） | 全基因组（~20,000基因） | Illumina测序 + MAGeCK | 必需基因、靶点发现 |
| shRNA/ORF | 转录后敲降 / 蛋白过表达 | 全基因组（~17,000基因） | Illumina测序 | 功能注释、通路解析 |
| DMS | 蛋白质单氨基酸突变 | 单蛋白全突变体（20×N） | 测序 + 选择压力下定量 | 突变图谱、蛋白工程 |
| MPRA | 顺式调控序列变体 | 10,000–100,000条序列 | 条形码测序定量转录活性 | 调控元件功能、GWAS注释 |
| 噬菌体展示 | 肽段/抗体片段多样性 | 10⁹–10¹¹变体 | Biopanning + Sanger/NGS | 抗体发现、肽段筛选 |
| 转座子文库 | 基因组随机插入 | 全基因组饱和（细菌/哺乳动物） | Tn-seq / INSeq高通量测序 | 必需基因鉴定、癌基因发现 |
内容依据公开论文，不构成对具体服务结果的承诺。