CRISPR新改良實現高效基因敲入

　　細菌一直在與病毒或入侵核酸進行斗爭，為此它們演化出了多種防御機制，CRISPR/Cas適應性免疫系統就是其中之一。該系統能在小RNA分子（crRNA）的引導下，靶標并沉默入侵者的遺傳物質。

　　發現CRISPR系統之后不久，人們就開始用它來進行特異性的基因編輯。這種基因編輯技術更容易操作擴展性也更強，因此迅速成為了生物學各個領域的新寵兒。2015年基因組編輯熱潮在持續發酵，CRISPR/Cas9仍舊是最引人注目的話題之一，相關論文被大量下載和引用。

　　科學家們已經成功用CRISPR/Cas系統在小鼠受精卵中直接進行基因組編輯，這種技術可以快速、方便而且有效的一步生成基因敲除的小鼠。不過，在小鼠受精卵中通過CRISPR/Cas介導的基因組編輯進行基因敲入或靶向基因盒插入，仍舊是一個不小的挑戰。

　　為了克服這一問題，日本TMDU的Kohichi Tanaka教授和Dr. Tomomi Aida開發了新型的高效CRISPR/Cas系統。這一成果發表在四月二十九日的Genome Biology雜志上。

　　研究人員利用改良后的CRISPR/Cas系統，成功在小鼠受精卵的基因組中定向插入了包含EGFP（增強型綠色熒光蛋白）的長基因盒。研究顯示，這一系統的長基因盒插入效率高達50%。

　　過去人們在進行CRISPR/Cas基因組編輯的時候，通常采用由Cas9 mRNA和sgRNA（single guide RNA）組成的兩組分體系。為了再現CRISPR/Cas系統的天然狀態，研究人員建立了三組分的體系，包括Cas9蛋白、CRISPR RNA（crRNA）和反式激活crRNA（tracrRNA）。研究表明，改良的CRISPR/Cas可以獲得極高的效率，實現簡便而準確的基因修飾，并且成功延續到了下一代。

　　研究人員指出，經過改良的CRISPR/Cas系統適合多種應用，包括建立人源化小鼠模擬遺傳疾病、藥物代謝、免疫疾病和感染性疾病。除此之外，準確地靶向性插入可以幫助人們提高基因治療在臨床上的安全性。人們還可以利用這種CRISPR/Cas系統，培育擁有優良性狀的牲畜、魚、植物和微生物。