青年华人科学家Science建立CRISPR人细胞敲除体系

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生物通报道:来自麻省理工学院,哈佛医学院,Broad研究院等处的研究人员完成了人类细胞全基因组范围内CRISPR-Cas9敲除筛选,这对于CRISPR-Cas9技术的发展具有重要意义。这一研究成果公布在12月13日Science杂志在线版上。
文章的通讯作者是麻省理工学院脑与认知科学助理教授、McGovern 脑研究所和Broad研究所核心成员张锋(Feng Zhang,音译),今年七月,Feng Zhang荣获了美国生物医学大奖:瓦利基金青年研究家奖(Vallee Foundation Young Investigator Award),奖金25万美元。其研究组研究方向为设计新的分子工具来操控活体大脑。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
CRISPRs-Cas9技术成为了最近的新宠儿,这种基因组编辑技术更易于操作,也具有更强的扩展性。此前Zhang研究组曾利用细菌RNA,引导Cas9核酸酶在小鼠和人类基因组的特定基因位点上进行切割,完成了精确的目标链断裂。他表示,“CRISPR系统即使在从细菌细胞中取出酶和RNA,然后再插入到哺乳动物细胞中之后,依然能如此有效的工作,这令人惊讶。”
在此基础上,研究人员发现靶向18,080个基因(64,751个独特靶向序列)的全基因组范围CRISPR - Cas9敲除(GeCKO)文库慢病毒传递,能进行在人类细胞中的正向和负向选择性筛选。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
研究人员先利用GeCKO文库鉴定了对癌症和多能干细胞细胞活力必不可少的基因,其次他们还在一个黑素瘤模型中,筛选出了涉及药物维罗非尼(Vemurafenib)耐药性的基因。
从中研究人员筛选出了多个有效的基因,比如之前曾发现的NF1和MED12,以及未曾发现过的NF2,CUL3,TADA2B和TADA1 。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
作者指出靶向同一基因的独立导向RNAs之间存在高度的一致性和高命中确认率,这对于Cas9基因组范围内筛选具有重要意义。
目前靶向基因组编辑技术已广泛用于基础研究和临床应用。CRISPR-CAS系统中的Cas9核酸酶能通过20nt导向序列靶向特异性基因组位点,允许某些与DNA靶标的错配,从而促进一些意外脱靶突变的形成。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
Zhang研究组此前还揭示了一种增加基因组编辑特异性的新方法,即利用RNA导向的CRISPR-Cas9系统形成双切口,在未影响靶向切割效率的前提下,方便小鼠受精卵基因敲除研究.