Cancer Discovery：細胞對CRISPR的應(yīng)答不容忽視
日期：2016-06-08 10:57:30
這兩年幾乎人人都在談?wù)?/span>CRISPR基因組編輯，那么細胞對這個系統(tǒng)的闖入作何感想呢？Cancer Discovery雜志最近發(fā)表的一項研究指出，細胞會對CRISPR-Cas9產(chǎn)生一種不容忽視的應(yīng)答。
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(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。這種特性使CRISPR系統(tǒng)成為了基因組編輯和基因功能研究的實用工具。
CRISPR-Cas9能夠很方便的在哺乳動物細胞中進行體細胞遺傳篩選。但哈佛大學(xué)Dana-Farber癌癥研究所的科學(xué)家們在實踐中發(fā)現(xiàn)，CRISPR-Cas9靶標會使細胞產(chǎn)生一種不依賴基因的應(yīng)答。而這種應(yīng)答會干擾人們對CRISPR篩選數(shù)據(jù)的解讀。
為了鑒定增殖的必需基因，研究人員用CRISPR-Cas9在33個癌細胞系中進行了全基因組的功能缺失篩選。他們發(fā)現(xiàn)，基因組編輯之后的基因拷貝數(shù)增加和細胞活力下降有很強的關(guān)聯(lián)。
在拷貝數(shù)增加的區(qū)域中，CRISPR-Cas9靶標會誘導(dǎo)G2細胞周期停滯，由此顯著減少癌細胞的增殖。這項研究表明，被CRISPR-Cas9靶標的基因組引起了不依賴基因的抗增殖細胞應(yīng)答。理解這種影響對于正確解讀CRISPR-Cas9篩選數(shù)據(jù)非常重要。
基因篩選是經(jīng)典的生物學(xué)研究方法，常用于鑒定在生物學(xué)過程中起作用的基因。十多年來RNAi一直是這一領(lǐng)域的王者，然而新興技術(shù)的涌現(xiàn)（尤其是CRISPR技術(shù)）正在逐漸瓦解RNAi的統(tǒng)治地位。那么，在RNAi和CRISPR篩選之間我們究竟應(yīng)該如何抉擇呢？斯坦福大學(xué)的研究人員對這兩種技術(shù)進行了全面比較，并將研究結(jié)果發(fā)表在Nature Biotechnology雜志上。
用CRISPR/Cas9進行遺傳篩選是對基因組進行功能分析的有力方法。德國癌癥研究中心DKFZ的研究團隊經(jīng)過深入研究，成功開發(fā)了一個設(shè)計自定義sgRNA文庫的整合性生物信息學(xué)工具，CLD（CRISPR library designer）。這項研究發(fā)表在前不久的Genome Biology雜志上。
紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的研究團隊開發(fā)了一種簡單又便宜的文庫制備方法，可以快速有效的將配對gRNA克隆到表達載體上，用于體內(nèi)和體外的功能篩選。這一成果于去年八月發(fā)表在Nature Communications雜志上，文章的通訊作者是紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的Andrea Ventura。
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