Jim Kent, Kai Schönig, Jean-Baptiste Renaud, Joffrey Mianné, Helene Eckert, Sylvie Schneider-Maunoury, Lydia Teboul, Jean-Stéphane Joly, Maximilian Haeussler, Alena Shkumatava, Alexis Eschstruth, Jean-Paul Concordet, Santa Cruz Genomics Institute, University of California [Santa Cruz] (UCSC), University of California-University of California, Central Institute of Mental Health, Medical Faculty Mannheim, Génétique et Biologie du Développement, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Laboratoire de Biologie du Développement (LBD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mary Lyon Centre, MRC, Institut des Neurosciences Paris-Saclay (NeuroPSI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Morphogénèse du Cerveau des Vertébrés = Morphogenesis of the vertebrate brain (LBD-E10), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Structure et Instabilité des Génomes (STRING), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PERIGNON, Alain, University of California [Santa Cruz] (UC Santa Cruz), University of California (UC)-University of California (UC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Background The success of the CRISPR/Cas9 genome editing technique depends on the choice of the guide RNA sequence, which is facilitated by various websites. Despite the importance and popularity of these algorithms, it is unclear to which extent their predictions are in agreement with actual measurements. Results We conduct the first independent evaluation of CRISPR/Cas9 predictions. To this end, we collect data from eight SpCas9 off-target studies and compare them with the sites predicted by popular algorithms. We identify problems in one implementation but found that sequence-based off-target predictions are very reliable, identifying most off-targets with mutation rates superior to 0.1 %, while the number of false positives can be largely reduced with a cutoff on the off-target score. We also evaluate on-target efficiency prediction algorithms against available datasets. The correlation between the predictions and the guide activity varied considerably, especially for zebrafish. Together with novel data from our labs, we find that the optimal on-target efficiency prediction model strongly depends on whether the guide RNA is expressed from a U6 promoter or transcribed in vitro. We further demonstrate that the best predictions can significantly reduce the time spent on guide screening. Conclusions To make these guidelines easily accessible to anyone planning a CRISPR genome editing experiment, we built a new website (http://crispor.org) that predicts off-targets and helps select and clone efficient guide sequences for more than 120 genomes using different Cas9 proteins and the eight efficiency scoring systems evaluated here.