2014年10月訪談，當(dāng)比爾•蓋茨被問及他覺得“兩三個還不為世人所熟知但值得引起注意的事物”，他的回答只有一個：CRISPR技術(shù), 還是CRISPR技術(shù)。

CRISPR技術(shù)究竟有多強大, 讓這位IT界的大佬也情有獨鐘?

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)最早在細(xì)菌和古細(xì)菌中被發(fā)現(xiàn)，是成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列。在CRISPR 位點附近，還存在一系列CRISPR相關(guān)基因(CRISPR-associated, Cas)。科學(xué)家認(rèn)為CRISPR-Cas系統(tǒng)很可能是是生物體為應(yīng)對病毒和質(zhì)粒不斷攻擊而演化來的獲得性免疫防御機制，因為它不但具有真核細(xì)胞的特異性和記憶性，還具有原核細(xì)胞特有的可遺傳性。

科學(xué)家利用CRISPR系統(tǒng)的機理研發(fā)基因工程技術(shù)，成功地對動植物細(xì)胞的目標(biāo)基因進行添加、刪除、激活或抑制。鑒于操作簡便又高效，CRISPR技術(shù)如風(fēng)暴般席卷全球，成為最熱門的新一代基因組編輯工具。構(gòu)建一只轉(zhuǎn)基因小鼠，使用傳統(tǒng)的基因編輯方法需要半年時間，而使用CRISPR技術(shù)，一個月就能搞定！

隨著科技與應(yīng)用的迅猛發(fā)展，CRISPR技術(shù)也在不斷更新與完善。其中II型CRISPR/Cas免疫系統(tǒng)依賴Cas9內(nèi)切酶家族靶向和剪切外源DNA，默克集團Sigma-Aldrich公司由此推出了繼鋅指核酸酶(ZFN)之后的第二款基因組編輯工具CRISPR/Cas9系統(tǒng)——利用可定制的RNA-核酸酶復(fù)合物來實現(xiàn)基因組特定位點的編輯，這讓研究人員能以更快、更經(jīng)濟的方式篩選目的基因。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，與TALENs (轉(zhuǎn)錄激活樣效應(yīng)核酸酶)相比，CRISPR不僅能精確有效地編輯人類干細(xì)胞，并且在實驗的所有靶基因上具有更顯著的效應(yīng)。此外，一個研究小組利用開發(fā)的多重CRISPR/Cas9系統(tǒng)同時對5個不同基因進行編輯，實現(xiàn)了CRISPR多任務(wù)操作。

默克集團Sigma-Aldrich獨有的在線設(shè)計工具讓用戶可根據(jù)CRISPR/Cas靶定的要求，識別人、小鼠和大鼠外顯子中的最佳靶位點，從而最大限度減少了脫靶效應(yīng)。

為研究如虎添翼的CRISPR產(chǎn)品：

• Cas9/gRNA單質(zhì)粒系統(tǒng)

Sigma將傳統(tǒng)的雙質(zhì)粒體系改造成單質(zhì)粒載體系統(tǒng)，大大降低轉(zhuǎn)染難度，最大限度地增加轉(zhuǎn)染效率；通過2A肽策略使GFP與Cas9共表達(dá)，可以實現(xiàn)對陽性細(xì)胞的富集，給您帶來事半功倍的效果；優(yōu)化配置的啟動子則可大大提高gRNA和Cas9在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)效率。

• Cas9-D10A雙切口酶系統(tǒng)

經(jīng)過改造的Cas9-D10A雙切口酶配合使用一對gRNA，分別在相對的兩條DNA鏈上產(chǎn)生切口，從而形成功能性的雙鏈斷裂。這種設(shè)計能最大限度降低脫靶效應(yīng)。

• 高度純化的RNA系統(tǒng)

純化的gRNA和Cas9 mRNA直接用于胚胎顯微注射，可避免啟動子不兼容性和質(zhì)粒隨機整合的風(fēng)險，尤其適用于胚胎注射以及對dsDNA敏感、存在啟動子細(xì)胞不兼容的細(xì)胞。

此外，還有適合各類CRISPR產(chǎn)品的陽性和陰性對照，以及詳細(xì)的技術(shù)介紹和應(yīng)用說明。

獲取更多CRISPR/Cas9技術(shù)信息和參考文獻

默克集團Sigma-Aldrich公司獲得了由隸屬于麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的Broad研究所授予的CRISPR/Cas9技術(shù)非獨占許可知識產(chǎn)權(quán)，從而可以制造、使用并分銷先進的基因編輯工具CRISPR/Cas9，并將其應(yīng)用于多項研究中，包括改良植物和動物模型、定制細(xì)胞系和對CRISPR/ CAS高通量基因篩選。