遺傳學大牛最新文章：CRISPR編輯iPS細胞的脫靶情況
日期：2014-11-28 08:57:25
CRISPR基因編輯和iPS重編程是近年來的兩大熱點技術。CRISPR/Cas9已經在多個領域中展現了自己強大的特異性基因靶標能力。而iPS重編程在構建疾病模型和新藥開發中有著很高的應用價值。將CRISPR應用到iPS細胞中去，似乎是一件大勢所趨的事情。
遺傳學界的大牛George M. Church領導哈佛醫學院的團隊，在人iPS細胞中進行了CRISPR基因編輯。他們將全基因組測序和靶向深度測序結合起來，評估了Cas9編輯iPS細胞時的脫靶效應，還鑒定了一個影響Cas9特異性的單核苷酸變異（SNV）。這項研究于十一月二十六日發表在Nature Communications雜志上。
Cas9核酸酶的潛在脫靶效應，一直是CRISPR技術用于臨床的一個主要障礙。為此，研究人員通過CRISPR/Cas9系統在人類誘導多能干細胞（iPSC）中敲除了Tafazzin基因，效率達到54%。
隨后，他們對Cas9編輯過的人類iPSC進行了全基因組測序，結果并未發現顯著的基因組改變或突變率提高。研究人員還深度測序了計算機模擬的Cas9脫靶位點，進一步驗證了Cas9的高特異性。
不過研究人員發現，常見的生殖細胞系單核苷酸變異（SNV），會生成脫靶位點影響基因編輯的特異性。他們對人類基因組的這種SNV進行了評估，發現它生成脫靶位點的可能性大約為1.5–8.5%。據介紹，這種SNV的突變率并不高，可能也不會產生功能性影響。
這項研究為人們展示了用CRISPR/Cas9在iPS細胞中進行高特異性基因編輯的可行性。文章指出，在設計CRISPR編輯之前先進行全基因組測序是很有價值的。
著名遺傳學George M. Church是哈佛醫學院的遺傳學教授、Wyss研究所的核心成員。他被譽為是個人基因組學和合成生物學的先鋒。1984年，Church和Walter Gilbert發表了首個直接基因組測序方法，該文章中的一些策略現在仍應用在二代測序技術中。此外，如今的多重化分子技術和條碼式標簽也是他發明的。Church還是納米孔測序技術的發明者之一。
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