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Cancer Discovery:細胞對CRISPR的應答不容忽視

日期:2016-06-08 10:57:30

 這兩年幾乎人人都在談論CRISPR基因組編輯,那么細胞對這個系統的闖入作何感想呢?Cancer Discovery雜志最近發表的一項研究指出,細胞會對CRISPR-Cas9產生一種不容忽視的應答。

 

細菌一直在與病毒或入侵核酸進行斗爭,為此它們演化出了多種防御機制,CRISPR-Cas適應性免疫系統就是其中之一。規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas9的組合,可以在引導RNA的指引下,靶標并切割入侵者的遺傳物質。這種特性使CRISPR系統成為了基因組編輯和基因功能研究的實用工具。

 

CRISPR-Cas9能夠很方便的在哺乳動物細胞中進行體細胞遺傳篩選。但哈佛大學Dana-Farber癌癥研究所的科學家們在實踐中發現,CRISPR-Cas9靶標會使細胞產生一種不依賴基因的應答。而這種應答會干擾人們對CRISPR篩選數據的解讀。

 

為了鑒定增殖的必需基因,研究人員用CRISPR-Cas933個癌細胞系中進行了全基因組的功能缺失篩選。他們發現,基因組編輯之后的基因拷貝數增加和細胞活力下降有很強的關聯。

 

在拷貝數增加的區域中,CRISPR-Cas9靶標會誘導G2細胞周期停滯,由此顯著減少癌細胞的增殖。這項研究表明,被CRISPR-Cas9靶標的基因組引起了不依賴基因的抗增殖細胞應答。理解這種影響對于正確解讀CRISPR-Cas9篩選數據非常重要。

 

基因篩選是經典的生物學研究方法,常用于鑒定在生物學過程中起作用的基因。十多年來RNAi一直是這一領域的王者,然而新興技術的涌現(尤其是CRISPR技術)正在逐漸瓦解RNAi的統治地位。那么,在RNAiCRISPR篩選之間我們究竟應該如何抉擇呢?斯坦福大學的研究人員對這兩種技術進行了全面比較,并將研究結果發表在Nature Biotechnology雜志上。

 

CRISPR/Cas9進行遺傳篩選是對基因組進行功能分析的有力方法。德國癌癥研究中心DKFZ的研究團隊經過深入研究,成功開發了一個設計自定義sgRNA文庫的整合性生物信息學工具,CLDCRISPR library designer)。這項研究發表在前不久的Genome Biology雜志上。

 

紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的研究團隊開發了一種簡單又便宜的文庫制備方法,可以快速有效的將配對gRNA克隆到表達載體上,用于體內和體外的功能篩選。這一成果于去年八月發表在Nature Communications雜志上,文章的通訊作者是紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的Andrea Ventura

 


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