青年華人科學家Science建立CRISPR人細胞敲除體系

　　來自麻省理工學院，哈佛醫學院，Broad研究院等處的研究人員完成了人類細胞全基因組范圍內CRISPR-Cas9敲除篩選，這對于CRISPR-Cas9技術的發展具有重要意義。這一研究成果公布在12月13日Science雜志在線版上。

　　文章的通訊作者是麻省理工學院腦與認知科學助理教授、McGovern 腦研究所和Broad研究所核心成員張鋒(Feng Zhang，音譯)，今年七月，Feng Zhang榮獲了美國生物醫學大獎：瓦利基金青年研究家獎(Vallee Foundation Young Investigator Award)，獎金25萬美元。其研究組研究方向為設計新的分子工具來操控活體大腦。

　　CRISPRs-Cas9技術成為了最近的新寵兒，這種基因組編輯技術更易于操作，也具有更強的擴展性。此前Zhang研究組曾利用細菌RNA，引導Cas9核酸酶在小鼠和人類基因組的特定基因位點上進行切割，完成了精確的目標鏈斷裂。他表示，“CRISPR系統即使在從細菌細胞中取出酶和RNA，然后再插入到哺乳動物細胞中之后，依然能如此有效的工作，這令人驚訝。”

　　在此基礎上，研究人員發現靶向18,080個基因(64,751個獨特靶向序列)的全基因組范圍CRISPR - Cas9敲除(GeCKO)文庫慢病毒傳遞，能進行在人類細胞中的正向和負向選擇性篩選。

　　研究人員先利用GeCKO文庫鑒定了對癌癥和多能干細胞細胞活力必不可少的基因，其次他們還在一個黑素瘤模型中，篩選出了涉及藥物維羅非尼(Vemurafenib)耐藥性的基因。

　　從中研究人員篩選出了多個有效的基因，比如之前曾發現的NF1和MED12，以及未曾發現過的NF2，CUL3，TADA2B和TADA1 。

　　作者指出靶向同一基因的獨立導向RNAs之間存在高度的一致性和高命中確認率，這對于Cas9基因組范圍內篩選具有重要意義。

　　目前靶向基因組編輯技術已廣泛用于基礎研究和臨床應用。CRISPR-CAS系統中的Cas9核酸酶能通過20nt導向序列靶向特異性基因組位點，允許某些與DNA靶標的錯配，從而促進一些意外脫靶突變的形成。

　　Zhang研究組此前還揭示了一種增加基因組編輯特異性的新方法，即利用RNA導向的CRISPR-Cas9系統形成雙切口，在未影響靶向切割效率的前提下，方便小鼠受精卵基因敲除研究。