PNAS：CRISPR協助細胞對抗HIV
日期：2015-12-17 08:43:27
宿主細胞在面對病毒感染的時候，會表達一系列對抗病毒的蛋白，這些蛋白被稱為宿主限制因子。哺乳動物細胞編碼的限制因子，可以限制HIV-1和其他病毒的復制。不過，被病毒感染的細胞往往不表達這樣的限制因子。人們普遍認為，誘導宿主限制因子的表達是抑制病毒復制的一個潛在途徑。
杜克大學的Bryan R. Culle領導研究團隊在CRISPR/Cas9的基礎上構建了轉錄激活子，成功讓人類細胞表達了自己缺乏的限制因子（A3G和A3B）。這項研究發表在十二月十四日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
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。規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas9的組合，可以在引導RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統發展成了強大的基因組編輯工具。該系統使用簡單而且擴展性強，很快便成為了生物學領域的香餑餑。
除了基因組編輯以來，CRISPR系統還有更為廣泛的應用。舉例來說，失去剪切活性的Cas9可以與轉錄激活結構域相連，將其招募到特定啟動子并促進基因表達。不過一開始CRISPR激活轉錄的效果并不強，需要使用多個啟動子特異性的sgRNA。最近人們終于用一個sgRNA招募了多個轉錄激活結構域，有效誘導了目的基因的表達。
研究人員發現，誘導A3G或 A3B高水平表達需要使用兩個sgRNA。這兩種限制因子都能阻斷Vif缺陷型HIV-1的復制，但只有A3B能抑制野生型HIV-1傳染性。因為 A3G會被HIV-1的Vif蛋白降解，而A3B能夠抵抗Vif。
研究表明，基于CRISPR的轉錄激活子可以有效激活調控病毒復制的人類基因。人們可以用它們在基因組中篩選能夠影響病毒復制的內源基因。如果找到有效的遞送途徑，這一技術還有望用于臨床治療。
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