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Cell子刊:組織特異性的CRISPR載體

日期:2015-03-13 08:46:35

 細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸(質(zhì)粒)進(jìn)行斗爭(zhēng),為此它們演化出了多種防御機(jī)制。CRISPR/Cas適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。在CRISPRCas的幫助下,細(xì)菌可以經(jīng)由小RNA分子的引導(dǎo),靶標(biāo)和沉默入侵者遺傳信息的關(guān)鍵部分。

 

現(xiàn)在,CRISPRCas9的組合已經(jīng)成為了一個(gè)通用工具,被用來(lái)對(duì)真核生物進(jìn)行位點(diǎn)特異性的基因組編輯。這種基因組編輯技術(shù)更易于操作,也具有更強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

 

日前,波士頓兒童醫(yī)院和Dana-Farber癌癥研究所的科學(xué)家們構(gòu)建了一個(gè)以CRISPR/Cas9為基礎(chǔ)的載體系統(tǒng)。這個(gè)載體可以在斑馬魚中介導(dǎo)組織特異性的基因失活。這項(xiàng)研究發(fā)表在近期的Developmental Cell雜志上,文章的通訊作者是Leonard I.Zon

 

CRISPR/Cas體系包括一個(gè)稱為Cas9DNA剪切酶,和一段與目標(biāo)DNA片段匹配的引導(dǎo)性RNAgRNA)。只要將gRNACas9 mRNA注入單細(xì)胞階段的斑馬魚胚胎,就可以快速獲得特異性的基因敲除品系。

 

研究人員使用組織特異性的gata1啟動(dòng)子,引導(dǎo)Cas9在紅細(xì)胞系中沉默urod基因(urod與血紅素的生物合成有關(guān))。研究顯示,基因沉默使斑馬魚胚胎出現(xiàn)了紅色熒光的紅細(xì)胞,就像yquem突變體那樣。斑馬魚yquem突變體缺乏UROD酶,具有光敏性自體熒光血液,是研究人類卟啉癥的動(dòng)物模型。

 

這項(xiàng)研究中的靶向載體非常簡(jiǎn)單,也很容易加以改造,只需要引入其他組織特異性啟動(dòng)子和目的基因。這一工具可以精確控制基因敲除的組織特異性,對(duì)斑馬魚的功能缺失研究有很大的幫助。

 

在新的一年里,CRISPR/Cas9引領(lǐng)的基因組編輯熱潮持續(xù)發(fā)酵,各大雜志陸續(xù)刊登了許多基因組編輯成果。舉例來(lái)說(shuō),加州大學(xué)的科學(xué)家們之前在Cell雜志上展示過(guò)一種CRISPR支架RNAscRNA)。這種支架RNA編碼了靶位點(diǎn)和調(diào)控功能,可以用來(lái)設(shè)計(jì)多基因轉(zhuǎn)錄程序,在激活一些基因的同時(shí)抑制另一些基因。

 


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