北京大學Nature發布CRISPR研究重要成果

　　來自北京大學的研究人員開發出了一個新型的CRISPR/Cas9 sgRNA文庫，提出了一種基于sgRNA文庫功能篩查和高通量測序分析的基因鑒別新方法。

　　論文的通訊作者是北京大學生命科學學院的魏文勝(Wensheng Wei)研究員。其主要研究領域包括病原微生物感染分子機理，發展宿主導向的對抗病原微生物感染的治療方法，以及腫瘤細胞轉移的分子機制研究。

　　近年來基因組編輯領域取得飛速的發展，鋅指核酸酶(ZFNs)、轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALENs)、CRISPR/Cas系統大大改變了科研人員在哺乳動物系統中研究基因及其功能的方式。

　　CRISPR/Cas系統最初被發現是細菌和古細菌為抵御病毒和質粒不斷攻擊而演化來的一種獲得性免疫防御機制。在II型CRISPR/Cas系統中，Cas9內切酶家族在單導向RNA (single-guide RNA，sgRNA)引導下靶向和剪切外源基因，生成DNA雙鏈斷裂(DSBs)。CRISPR/Cas系統系統的高效基因組編輯功能已被應用于多種生物，包括人、小鼠、大鼠、斑馬魚、秀麗隱桿線蟲、植物及細菌。相比于ZFNs和TALEN, CRISPR/Cas系統介導的基因組靶向實驗在真核細胞中具有相似甚至更高的效率。

　　在這篇文章中，研究人員報告稱他們采用一種有效的方法構建出了一種新型的CRISPR/Cas9 sgRNA文庫。利用文庫功能篩查結合高通量測序分析，他們成功地鑒別出了對于炭疽和白喉毒素毒性至關重要的宿主基因，并在隨后的細胞實驗中對這些候選基因進行了進一步的功能驗證。

　　盡管利用RNAi文庫進行芯片篩查和混合篩查已被廣泛應用于哺乳動物細胞系統遺傳分析，它們受到一些局限，尤其是RNAi下調特異的基因往往不足以引起目的表型改變。因此，以基因敲除篩查為基礎的方法受到人們的高度關注。

　　研究人員稱，他們所開發的這種基于CRISPR的策略結合深度深度分析適用于功能基因組學研究。廣泛地利用這一強有力的遺傳篩查策略將進一步地推動以一種高通量的方式應用CRISPR/Cas系統開展基因功能研究，其不僅能夠快速地鑒別對細菌毒性至關重要的基因，還將促成發現參與其他生物過程的基因。