生物通報道：CRISPRs技術成為了最近的新寵兒，這種基因組編輯技術更易于操作，也具有更強的擴展性，近期來自加州大學舊金山分校，伯克利分校等處的研究人員發表了題為“CRISPR-Mediated Modular RNA-Guided Regulation of Transcription in Eukaryotes”的文章，指出CRISPR技術可以用于真核細胞轉錄調控研究，CRISPRi可以作為真核細胞基因表達精確調控的一種通用工具。這一研究成果公布在Cell雜志在線版上。

領導這一研究的是加州大學舊金山分校的Jonathan S. Weissman研究組，華裔科學家齊磊（Lei S. Qi，音譯）博士也參與了該項研究。

CRISPRs全稱為規律成簇間隔短回文重復(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)，這是一類廣泛分布于細菌和古菌基因組中的重復結構。研究表明，CRISPR與一系列相關蛋白、前導序列一起，能為原核生物提供對抗噬菌體等外源基因的獲得性免疫能力。

此前這一研究組發現當缺失核酸內切酶活性的Cas9與一種導向RNA共表達時候，會產生一種DNA識別復合物，這種復合物能特異性干擾轉錄延伸，RNA聚合酶結合，或轉錄因子結合。研究人員將這個系統稱為CRISPR干擾（CRISPRi），指出這一系統能有效抑制大腸桿菌中靶向基因的表達，并且不會出現脫靶效應。而且利用CRISPRi，還可以同時抑制多個靶基因，這種作用也是可逆。

在這一基礎上，研究人員進一步發現在不同的調控功能元件的效應位點，加入dCas9，能促進其穩定和有效轉錄的抑制或激活，這一點在人類和酵母細胞中都得到了證實。

同時將dCas9耦合到轉錄抑制結構域還能極大的增強多個內源性基因的表達沉默。此外研究人員還利用RNA-seq分析表明，CRISPR干擾（CRISPRi）介導的轉錄抑制特異性很高。

這些研究數據均表明，研究人員建立的CRISPR系統可以作為一個模塊化，靈活的DNA結合平臺，用于針對靶向DNA序列蛋白召集，這也表明CRISPRi可以作為真核細胞基因表達精確調控的一種通用工具。

此外近期Cell雜志上也公布了另外一項CRISPR技術的新進展：研究人員利用CRISPR/ Cas的系統，在一個多細胞生物體內改變多個基因，快速和高效地培育轉基因小鼠。

利用CRISPR/Cas技術能夠產生小鼠突變體(甚至在不使用ESC的情況下)，遺傳研究可能不再局限于有限的幾種模式生物，并且這幾種模式生物都是依賴于ESC培育而成的，因而這也是常規性培育模式生物所面臨的一種限制。

（生物通：張迪）

原文摘要：

CRISPR-Mediated Modular RNA-Guided Regulation of Transcription in Eukaryotes

The genetic interrogation and reprogramming of cells requires methods for robust and precise targeting of genes for expression or repression. The CRISPR-associated catalytically inactive dCas9 protein offers a general platform for RNA-guided DNA targeting. Here, we show that fusion of dCas9 to effector domains with distinct regulatory functions enables stable and efficient transcriptional repression or activation in human and yeast cells, with the site of delivery determined solely by a coexpressed short guide (sg)RNA. Coupling of dCas9 to a transcriptional repressor domain can robustly silence expression of multiple endogenous genes. RNA-seq analysis indicates that CRISPR interference (CRISPRi)-mediated transcriptional repression is highly specific. Our results establish that the CRISPR system can be used as a modular and flexible DNA-binding platform for the recruitment of proteins to a target DNA sequence, revealing the potential of CRISPRi as a general tool for the precise regulation of gene expression in eukaryotic cells.