基于CRISPR的誘導(dǎo)性體內(nèi)基因組編輯
日期：2015-03-05 09:11:48
基于CRISPR-Cas9系統(tǒng)的基因組編輯，可讓我們對任何基因組位點進行快速的遺傳操作，而無需通過同源重組的基因打靶。
我們可以設(shè)計CRISPR-Cas9系統(tǒng)，來誘導(dǎo)RNA導(dǎo)向的雙鏈DNA斷裂，或利用突變形式的Cas9（Cas9D10A或Casn）誘導(dǎo)單鏈斷裂。CRISPR-Cas9技術(shù)已被用來在小鼠基因組中產(chǎn)生可遺傳的變化，從而顯著降低制備轉(zhuǎn)基因小鼠模型（GEMMs）所需要的時間。然而，純合胚系突變往往會造成胚胎致死或發(fā)育缺陷，而且沒有組織特異性，從而限制了這類模型在成年組織基因功能研究中的效用。延伸閱讀：PNAS：基于CRISPR的多色熒光標記系統(tǒng)。
近期在Nature子刊《Nature Biotechnology》發(fā)表的一項研究中，來自美國紀念斯隆-凱特琳癌癥中心、威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院等處的研究人員，描述了一種條件性轉(zhuǎn)基因方法，可在成年小鼠的誘導(dǎo)性基因組編輯中，對CRISPR-Cas9活性進行時間控制。
在這項研究中，研究人員表明，強力霉素（doxycycline）調(diào)控的Cas誘導(dǎo)，能夠使我們在多種組織中進行廣泛的基因敲除，而且，限制Cas9表達的持續(xù)時間，或使用Cas9D10A（Cas9n）變體，可以分別調(diào)節(jié)靶基因修飾的頻率和大小。這項研究的數(shù)據(jù)表明，強力霉素依賴性Cas9或Cas9n誘導(dǎo)，可在體內(nèi)誘導(dǎo)靶基因變化，這些變化可概括傳統(tǒng)基因敲除方法的影響。
最后，該研究表明，利用成對sgRNAs結(jié)合Cas9n，可在體內(nèi)驅(qū)動穩(wěn)健的功能缺失表型，同時降低脫靶突變形成，從而使其成為應(yīng)用最為廣泛的一種選擇系統(tǒng)。雖然這種方法需要每個靶點上有兩個sgRNAs的表達，但是c3GIC9n打靶載體可以容納至少6個U6-sgRNA框架，而沒有打靶效率的損失。
當然，越來越多的基因組靶點數(shù)，也將增加突變的復(fù)雜性和異質(zhì)性，因此，對靶定多個基因的菌株進行分析，可能是復(fù)雜的，最適合于癌癥研究，因為在癌癥研究中這種變化是正向選擇的。不管怎樣，誘導(dǎo)性CRISPR-Cas9介導(dǎo)的基因組編輯，提供了一種簡單的策略，可在不到6個月的時間內(nèi)制備條件性遺傳“缺失”模型，從而為在體內(nèi)研究基因功能，提供了一個靈活、快速而低成本的平臺。
