干細胞研究泰斗發國內期刊論文解析基因調控新技術

　　據最新公布的SCI影響因子，中科院主辦的《Cell Research》雜志從去年的8.19躍升至10.526，實現了10的突破。這份期刊主要收納細胞生物學等領域前沿科學研究成果，近期干細胞研究領域的權威人物Rudolf Jaenisch教授帶領研究組，在這一期刊上發表了關于一種新基因調控系統的最新研究成果，證實這一系統能夠有效應用于小鼠細胞、人類細胞和人類胚胎中。

　　Jaenisch教授是懷特黑德研究所的創始人之一，曾經擔任過國際干細胞學會的主席。其在一系列的領域做出了有影響的工作，包括基因敲除小鼠、表觀遺傳學研究、核移植、iPS等，解決了這些領域幾乎所有的重要問題。

　　而近年來他又對CRISPR-Cas 技術產生了濃厚的興趣，并在這一方面展開了深入的研究。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。

　　在最新這篇文章中，研究人員構建出了一種稱為CRISPR-on的強大新基因調控系統，這種系統的作用與RNAi的作用相反——RNAi通常用于失活基因活性，CRISPR-on則可以激活一些細胞基因，由此能增強研究過程中改變基因表達的能力。

　　在之前的研究中，Jaenisch教授曾利用CRISPR/ Cas的系統繞過ES細胞，快速有效地生成多個基因雙拷貝均有突變的小鼠。ES細胞是傳統方法生成模型的一個限制條件，而CRISPR/Cas技術甚至不需使用ES細胞，就可以生成突變小鼠。這或許可使得遺傳學研究不再局限于具有ES細胞的有限模式生物。

　　此后這一研究組又利用基因調控系統CRISPR/Cas，一步操控小鼠基因組納入了報告基因和條件性等位基因。現在生成包含如此復雜工程等位基因的動物只需數周而非數年的時間，并可利用這些動物來構建疾病模型及研究基因功能。

　　科學家們之前構建這樣的模式生物需要利用胚胎干細胞(ESCs)，且要經歷一個復雜且耗時的過程。不幸的是，科學家們只能有效操控小鼠和大鼠的這些 ESCs，這一限制阻礙了這類研究。利用CRISPR/Cas，Jaenisch教授構建出了帶有條件性等位基因的小鼠，以及攜帶著多個標記基因能夠報告這些基因是否正在表達的小鼠。

　　在這一基礎上，Jaenisch教授研究組利用CRISPR系統又開發出了 CRISPR-on系統，這一系統能在不同水平上只激活感興趣的基因，這將有助于科學家們加深對多種疾病的轉錄網絡的理解，并找到治療這些疾病的潛在方法。