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武大學子開發CRISPR新技術探索非編碼區域
【字體: 大 中 小 】 時間:2016年04月01日 來源:生物通
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研究者們可以通過CRISPR篩選在基因組非編碼區域中尋找功能性元件。不過這樣的應用需要高度覆蓋又簡單實用的自定義sgRNA文庫。耶魯大學醫學院的研究人員開發了一個名為Molecular Chipper的新技術。該技術能夠針對指定基因組區域生成密集覆蓋的sgRNA文庫。
生物通報道:CRISPR-Cas9原本是細菌在漫長的進化史中演化出的重要防御機制。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。 2012年研究者們利用這一特點,將CRISPR系統發展成了強大的基因組編輯工具,F在CRISPR-Cas9基因組編輯系統的應用延伸到了基因敲除、刪除、染色體重排、RNA編輯、全基因組篩選等眾多領域。
在CRISPR系統的基礎上使用sgRNA文庫進行遺傳篩選,是鑒定基因調控子的一種有效方法。研究者們可以通過CRISPR篩選在基因組非編碼區域中尋找功能性元件。不過這樣的應用需要高度覆蓋又簡單實用的自定義sgRNA文庫。
耶魯大學醫學院的研究人員開發了一個名為Molecular Chipper的新技術。該技術能夠針對指定基因組區域生成密集覆蓋的sgRNA文庫。這項研究發表在三月三十日的Nature Communications雜志上,文章通訊作者是耶魯大學醫學院的Jun Lu副教授和Jijun Cheng博士。Jijun Cheng博士本科畢業于武漢大學,之后獲得中國海洋大學的碩士學位,2000年在肯塔基大學獲博士學位。
Molecular Chipper方法將隨機片段化與III類限制性內切酶的組合起來,從DNA生成密集覆蓋的sgRNA文庫。研究人員用這一方法鑒定了對miR-142生成至關重要的區域,包括pre-miR-142區域和兩個新順式調控區域。研究指出,這種方法可以用于哺乳動物基因組,鑒定功能性的非編碼元件。
美國麻省理工的研究人員最近在美國國家科學院院刊PNAS雜志上發布了多重條碼的CRISPR-Cas9篩選平臺。該平臺結合了CRISPR-Cas9和CombiGEM技術,能夠在人類細胞中對帶條碼的基因擾動組合進行大規模平行篩選,在醫學研究中有著廣泛的應用前景。領導這項研究的盧冠達(Timothy Lu)博士是MIT生物工程、電子工程及計算機科學系的副教授,這位青年科學家曾被麻省理工的百年期刊《技術評論》評為世界青年科技創新家。(更多詳細信息參見:華人學者PNAS發表CRISPR新技術)
盧冠達博士去年七月還在Molecular Cell雜志上發表文章,介紹了一個以CRISPR-Cas9為基礎的基因組靶向技術,CRISPR-Display (CRISP-Disp)。這一技術是John Rinn博士開發的,能將大片段的非編碼RNA送到指定基因組位點。研究人員摸索出的gRNA-ncRNA融合方法,能將非編碼RNA帶到特定DNA位點,同時不影響dCas9的功能和活性。盧冠達認為,這個系統在合成生物學和非編碼RNA機理研究中具有非常大的應用潛力。(更多詳細信息參見:盧冠達博士:用CRISPR揭示非編碼RNA的秘密)
CRISPR激活(CRISPRa)和CRISPR抑制(CRISPRi)特別適合分析非編碼RNA的具體功能。前不久,The Scientist雜志聯合CRISPR的開發者和使用者共同編寫了使用CRISPRa和CRISPRi的入門指南,幫助研究者們更好的研究和調節基因組的編碼和非編碼區域。(更多詳細信息參見:CRISPR功能研究入門指南(非編碼RNA))
生物通編輯:葉予
生物通推薦原文:A Molecular Chipper technology for CRISPR sgRNA library generation and functional mapping of noncoding regions