敲除一整條染色體！上海生科院獲最新進展

　　11月25日，中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心楊輝研究組與北京大學胡家志實驗室合作完成的研究論文，以《CRISPR/Cas9介導的基因編輯技術敲除目標染色體》為題，發表在《基因組生物學》上。該研究介紹了CRISPR/Cas9技術的新型應用，即在細胞、胚胎或體內組織中，針對目標染色體進行多個DNA剪切，可以選擇性消除單條染色體。CRISPR/Cas9介導的目標染色體消除為動物模型的建立以及非整倍體疾病的治療提供了新的策略與方法。

　　II型細菌的CRISPR/Cas9系統由Cas9核酸酶和單鏈引導RNA（sgRNA）組成，已被改造成一個高效的基因編輯工具，可顯著提高編輯基因組的能力。sgRNA引導Cas9到達特定的基因組區域，剪切形成雙鏈DNA缺口，該缺口可以通過兩種方法修復——非同源染色體末端連接修復或同源重組修復。CRISPR/Cas9基因編輯技術已應用于生產精確基因突變、重組和染色體片段敲除的細胞或動物。研究人員提出CRISPR/Cas9基因編輯技術是否可以用于整條染色體的消除，進而對建立染色體缺失的動物模型以及非整倍體疾病的治療提供新途徑。

　　為驗證這個想法，研究人員首先證明應用CRISPR/Cas9介導的針對Y染色體的多位點DNA切割可以有效地將小鼠胚胎干細胞的Y染色消除。這種多位點剪切可通過單個sgRNA靶向結合多個特異的染色體位點，或通過14個sgRNA分別結合各自的特異位點來達到。此外，他們還發現小鼠X染色體，人的7號和14號染色體均可以通過這種方法消除。更重要的是，唐氏綜合癥病人的iPS細胞中的21號染色體也可以通過這種方法特異性消除。因此，該研究第一次證實了性染色體和常染色體可以通過基因編輯特異性消除。

　　研究工作獲得了國家科技重大專項，中科院戰略性先導科技專項，國家高科技研發項目(863項目)，國家自然科學基金會，中國青年千人計劃，中科院重大突破等的支持。