• <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 發布時間:2018-11-07 14:44 原文鏈接: CRISPR新成果:針對長鏈非編碼RNA的完全敲除高通量篩選

      之前的方法在效率、質量(假陽性、假陰性)上各有欠缺:比如CRISPRi的方法只能實現基因表達抑制而不是完全敲除,CRISPRa的方法只能上調基因表達,無法對基因不可或缺的作用實施篩選評估。大片段刪除的策略由于步驟的繁瑣,也限制了其在更大規模上得到應用。

      作為強大的基因編輯工具,CRISPR/Cas9系統能夠在蛋白編碼基因的外顯子區域產生移碼突變而徹底破壞蛋白表達及功能,這一特性被廣泛應用于基因的大規模功能性篩選研究。人類基因組中除了蛋白編碼基因,絕大多數區域為非編碼序列。其中長鏈非編碼RNA(lncRNA)已有上萬個位點被注釋,但是它們絕大多數功能未知,一些已知功能的lncRNA與癌癥等很多疾病的發生發展密切相關。

      來自北京大學生命科學學院的研究人員發表了題為“Genome-wide screening for functional long noncoding RNAs in human cells by Cas9 targeting of splice sites”的論文,構建了特異性靶向基因的剪接位點的新型CRISPR文庫,以高通量的方式產生基因的外顯子缺失或者內含子滯留。首次真正實現了從全基因組水平對長鏈非編碼RNA進行基于完全敲除的高通量篩選,該方法學將為系統發現和解析lncRNA功能提供有效的工具。

      這一研究成果公布在11月5日Nature Biotechnology雜志上,由北京大學生命科學學院魏文勝教授領導完成,文章第一作者為劉瑩、曹中正、王軼楠以及郭昱。

      之前,魏文勝課題組與合作者之前率先建立了通過成對gRNA(pgRNA)在基因組中產生大片段刪除的策略來對lncRNA進行高通量功能性篩選(Zhu et al. Nature Biotechnol 2016)。后續又有報道通過CRISPRi(Liu et al. Science 2017)以及CRISPRa(Joung et al. Nature 2017)等方法來進行lncRNA的高通量功能性篩選。

      但這些方法在效率、質量(假陽性、假陰性)上各有欠缺:比如CRISPRi的方法只能實現基因表達抑制而不是完全敲除,CRISPRa的方法只能上調基因表達,無法對基因不可或缺的作用實施篩選評估。大片段刪除的策略由于步驟的繁瑣,也限制了其在更大規模上得到應用。

      為了突破以上方法上的局限,魏文勝研究組設計了新的篩選策略,構建了特異性靶向基因的剪接位點的新型CRISPR文庫,以高通量的方式產生基因的外顯子缺失或者內含子滯留。運用這一策略,實現了全基因組水平上對于lncRNA功能的高效篩選。

      研究人員利用靶向10,996個 lncRNA的特殊CRISPR文庫,在慢性髓性白血病細胞K562中篩選并發現了230個 lncRNA與細胞存活或增殖相關。在HeLa細胞以及人B淋巴細胞GM12878中則分別發現了115個及220個影響細胞存活與增殖的lncRNA。進一步分析表明,lncRNA功能在不同細胞種類中具有顯著異質性。

      這一新型高通量技術平臺的建立,首次真正實現了從全基因組水平對長鏈非編碼RNA進行基于完全敲除的高通量篩選,該方法學將為系統發現和解析lncRNA功能提供有效的工具。

    圖片.png

    (a) 真核生物(人)剪接位點區域的基因組序列特征和堿基特異性。(b) 靶向剪接位點的長非編碼RNA的功能性篩選策略。(c) K562細胞中影響細胞存活與增殖的lncRNA篩選結果。


    相關文章

    科研人員構建bridgeRNA引導的大片段編輯系統

    基因組大片段的精準操控是作物育種和合成生物學領域的關鍵需求。CRISPR-Cas系統依賴DNA雙鏈斷裂(DSB),大片段重排效率低且易產生副產物。經典重組酶識別序列固定、無法重新編程。近年,bridg......

    RNA靶向遞送新策略抑制膠質母細胞瘤術后復發

    近日,中山大學腫瘤防治中心主任醫師牟永告團隊聯合廣東省科學院生物與醫學工程研究所醫學材料團隊郭會龍副研究員等科研人員,開發出一種三重響應型可注射水凝膠,可在術后瘤腔實現siRNA靶向遞送,從而阻斷腫瘤......

    RNA干擾技術讓根結線蟲防控效果達78%

    近日,中國農業科學院植物保護研究所聯合多家科研單位,成功研發出以RNA干擾為核心的根結線蟲綠色防控技術,相關研究成果發表在《現代農業化學》(AdvancedAgrochem)上。根結線蟲是嚴重危害糧食......

    AI模型以更少數據精準預測RNA三維結構

    美國弗吉尼亞理工大學科學家團隊開發出一種名為“RNAbpFlow”的AI模型,在RNA結構預測任務中的表現可媲美谷歌旗下“深度思維”公司開發的“阿爾法折疊3”,且無需依賴海量進化序列數據庫,有望加速R......

    破譯水稻“沉默密碼”挖掘育種新潛力

    近日,中國農業科學院作物科學研究所野生稻保護與利用創新研究組聯合國內外科研團隊系統解析了水稻長鏈非編碼RNA的多組學特征與表型效應,揭示了其驅動表型變異與育種潛力。相關研究成果發表在《細胞研究》(Ce......

    基于深度學習的RNA多類型修飾解析算法

    中國科學院動物研究所研究員趙方慶團隊開發基于納米孔RNA直接測序技術與深度學習策略的RNA修飾圖譜解析算法ORCA。相關研究發表于《自然-通訊》。基于深度學習的RNA修飾系統識別與注釋模型 ......

    “重現”原始地球RNA自然合成之路

    現代生命離不開三樣東西:DNA、蛋白質和RNA。但問題是,它們不可能同時出現。蛋白質就像建筑工人和建筑材料,沒有蛋白質,DNA無法復制;DNA就像建筑藍圖,沒有DNA,蛋白質無法構建。為了解開這個“先......

    化學家首次實現RNA與氨基酸連接

    據27日《自然》雜志報道,英國倫敦大學學院(UCL)化學家通過模擬早期地球的條件,首次實現了RNA與氨基酸的化學連接。這一難題自20世紀70年代以來一直困擾著科學家,如今,這一突破性成果為解答生命起源......

    新活檢方法用RNA識別早期癌癥

    美國芝加哥大學團隊開發了一種更為靈敏的液體活檢技術,該方法利用RNA而不是傳統的DNA來檢測癌癥。這一創新方法在使用患者血液樣本進行測試時,識別出早期結直腸癌的準確率達到95%,顯著優于現有的非侵入性......

    國內首個光伏高通量人工智能實驗平臺建立

    近日,電子科技大學集成電路科學與工程學院電子薄膜與集成器件全國重點實驗教授趙怡程團隊在《信息材料》上發表研究論文,報道了國內首個光伏高通量人工智能實驗平臺。該平臺集成了從薄膜制備到光電表征的完整流程,......

  • <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 调性视频