吉林大學：可逃避CRISPR/Cas9抑制的病毒
日期：2016-08-16 09:04:33
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-Cas9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。
當前CRISPR/Cas9已被成功改造成基因組定點編輯工具。因此，如何利用CRISPR/Cas9系統對病毒基因進行高效靶向修飾，從而達到治療病毒感染病患的目的，成為了國內外許多實驗室的研究熱點。
今年5月份，Temple大學的研究人員首次使用CRISPR-Cas9基因編輯技術，成功從活體動物基因組中切除了HIV-1 DNA。這一突破性研究發表在Gene Therapy雜志上，是通過基因編輯治療HIV的關鍵一步。
6月30日在《PLOS Pathogens》發表的一項研究表明，用CRISPR / Cas9基因組編輯技術攻擊皰疹病毒DNA，可以抑制病毒復制，并且在某些情況下可消除病毒。
但是，也有研究發現，HIV可以逃避CRISPR/Cas9的治療。根據發表在4月7日《Cell Reports》雜志上的一項研究，在將CRISPR/Cas9用作有效的抗病毒藥物之前，或許還需要對這一基因編輯平臺進行稍微的調整。利用CRISPR/Cas9突變細胞DNA內HIV-1的研究人員發現，盡管單突變可以抑制病毒復制，一些也可以導致意外的抵抗。
近期，來自吉林大學動物科學學院的研究人員在《Virus Research》發表題為“Pseudorabies virus can escape from CRISPR-Cas9-mediated inhibition”的研究成果。這項研究發現，偽狂犬病病毒（Pseudorabies virus）可以逃避CRISPR-Cas9介導的抑制作用。這項研究的通訊作者是吉林大學動物科學學院的講師任林柱，歐陽紅生教授也是本文共同作者。
CRISPR-Cas9系統是一種新開發的基因組工程工具，用于通過靶定病毒基因組DNA的保守區域而抑制病毒感染。在這項研究中，該研究小組構建了一個穩定表達Cas9內切酶的細胞系，以及靶定保守的偽狂犬病毒（PRV）UL30基因的sgRNA。在PRV感染期間，CRISPR-Cas9系統可有效地切割每個細胞傳代中的UL30基因。
然而，刪除和插入發生在低傳代細胞系中，而替換經常觀察到在高傳代細胞系中。此外，PRV的拷貝數和病毒滴度，以一種傳代依賴性的方式顯著增加，從而表明，與低傳代細胞系相比，病毒基因組的復制和裝配在高傳代細胞系中更為有效。這些結果表明，PRV可能逃避CRISPR-Cas9介導的抑制。因此，CRISPR-Cas9系統是否適用于抗病毒藥物的應用，應該進行考慮和仔細驗證。
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