Cell子刊：組織特異性的CRISPR載體
日期：2015-03-13 08:46:35
細菌一直在與病毒或入侵核酸（質粒）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。在CRISPR和Cas的幫助下，細菌可以經由小RNA分子的引導，靶標和沉默入侵者遺傳信息的關鍵部分。
現在，CRISPR與Cas9的組合已經成為了一個通用工具，被用來對真核生物進行位點特異性的基因組編輯。這種基因組編輯技術更易于操作，也具有更強的可擴展性。
日前，波士頓兒童醫院和Dana-Farber癌癥研究所的科學家們構建了一個以CRISPR/Cas9為基礎的載體系統。這個載體可以在斑馬魚中介導組織特異性的基因失活。這項研究發表在近期的Developmental Cell雜志上，文章的通訊作者是Leonard I.Zon。
CRISPR/Cas體系包括一個稱為Cas9的DNA剪切酶，和一段與目標DNA片段匹配的引導性RNA（gRNA）。只要將gRNA和Cas9 mRNA注入單細胞階段的斑馬魚胚胎，就可以快速獲得特異性的基因敲除品系。
研究人員使用組織特異性的gata1啟動子，引導Cas9在紅細胞系中沉默urod基因（urod與血紅素的生物合成有關）。研究顯示，基因沉默使斑馬魚胚胎出現了紅色熒光的紅細胞，就像yquem突變體那樣。斑馬魚yquem突變體缺乏UROD酶，具有光敏性自體熒光血液，是研究人類卟啉癥的動物模型。
這項研究中的靶向載體非常簡單，也很容易加以改造，只需要引入其他組織特異性啟動子和目的基因。這一工具可以精確控制基因敲除的組織特異性，對斑馬魚的功能缺失研究有很大的幫助。
在新的一年里，CRISPR/Cas9引領的基因組編輯熱潮持續發酵，各大雜志陸續刊登了許多基因組編輯成果。舉例來說，加州大學的科學家們之前在Cell雜志上展示過一種CRISPR支架RNA（scRNA）。這種支架RNA編碼了靶位點和調控功能，可以用來設計多基因轉錄程序，在激活一些基因的同時抑制另一些基因。
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