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武大学子开发CRISPR新技术探索非编码区域

来源/作者:genelibs   发表时间:2016-04-01 16:13:40  
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  研究者们可以通过CRISPR筛选在基因组非编码区域中寻找功能性元件。不过这样的应用需要高度覆盖又简单实用的自定义sgRNA文库。耶鲁大学医学院的研究人员开发了一个名为Molecular Chipper的新技术。该技术能够针对指定基因组区域生成密集覆盖的sgRNA文库。

        CRISPR-Cas9原本是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合,可以在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。 2012年研究者们利用这一特点,将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。现在CRISPR-Cas9基因组编辑系统的应用延伸到了基因敲除、删除、染色体重排、RNA编辑、全基因组筛选等众多领域。

        在CRISPR系统的基础上使用sgRNA文库进行遗传筛选,是鉴定基因调控子的一种有效方法。研究者们可以通过CRISPR筛选在基因组非编码区域中寻找功能性元件。不过这样的应用需要高度覆盖又简单实用的自定义sgRNA文库。

       耶鲁大学医学院的研究人员开发了一个名为Molecular Chipper的新技术。该技术能够针对指定基因组区域生成密集覆盖的sgRNA文库。这项研究发表在三月三十日的Nature Communications杂志上,文章通讯作者是耶鲁大学医学院的Jun Lu副教授和Jijun Cheng博士。Jijun Cheng博士本科毕业于武汉大学,之后获得中国海洋大学的硕士学位,2000年在肯塔基大学获博士学位。

        Molecular Chipper方法将随机片段化与III类限制性内切酶的组合起来,从DNA生成密集覆盖的sgRNA文库。研究人员用这一方法鉴定了对miR-142生成至关重要的区域,包括pre-miR-142区域和两个新顺式调控区域。研究指出,这种方法可以用于哺乳动物基因组,鉴定功能性的非编码元件。

        美国麻省理工的研究人员最近在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发布了多重条码的CRISPR-Cas9筛选平台。该平台结合了CRISPR-Cas9和CombiGEM技术,能够在人类细胞中对带条码的基因扰动组合进行大规模平行筛选,在医学研究中有着广泛的应用前景。领导这项研究的卢冠达(Timothy Lu)博士是MIT生物工程、电子工程及计算机科学系的副教授,这位青年科学家曾被麻省理工的百年期刊《技术评论》评为世界青年科技创新家。

       卢冠达博士去年七月还在Molecular Cell杂志上发表文章,介绍了一个以CRISPR-Cas9为基础的基因组靶向技术,CRISPR-Display (CRISP-Disp)。这一技术是John Rinn博士开发的,能将大片段的非编码RNA送到指定基因组位点。研究人员摸索出的gRNA-ncRNA融合方法,能将非编码RNA带到特定DNA位点,同时不影响dCas9的功能和活性。卢冠达认为,这个系统在合成生物学和非编码RNA机理研究中具有非常大的应用潜力。

       CRISPR激活(CRISPRa)和CRISPR抑制(CRISPRi)特别适合分析非编码RNA的具体功能。前不久,The Scientist杂志联合CRISPR的开发者和使用者共同编写了使用CRISPRa和CRISPRi的入门指南,帮助研究者们更好的研究和调节基因组的编码和非编码区域。

推荐原文:A Molecular Chipper technology for CRISPR sgRNA library generation and functional mapping of noncoding regions

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