Cell新突破：CRISPR技術助力轉錄調控研究

　　CRISPRs 技術成為了最近的新寵兒，這種基因組編輯技術更易于操作，也具有更強的擴展性，近期來自加州大學舊金山分校，伯克利分校等處的研究人員發表了題為 “CRISPR-Mediated Modular RNA-Guided Regulation of Transcription in Eukaryotes”的文章，指出CRISPR技術可以用于真核細胞轉錄調控研究，CRISPRi可以作為真核細胞基因表達精確調控的一種通用工具。這一研究成果公布在Cell雜志在線版上。

　　領導這一研究的是加州大學舊金山分校的Jonathan S. Weissman研究組，華裔科學家齊磊(Lei S. Qi，音譯)博士也參與了該項研究。

　　CRISPRs全稱為規律成簇間隔短回文重復(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)，這是一類廣泛分布于細菌和古菌基因組中的重復結構。研究表明，CRISPR與一系列相關蛋白、前導序列一起，能為原核生物提供對抗噬菌體等外源基因的獲得性免疫能力。

　　此前這一研究組發現當缺失核酸內切酶活性的Cas9與一種導向RNA共表達時候，會產生一種DNA識別復合物，這種復合物能特異性干擾轉錄延伸，RNA聚合酶結合，或轉錄因子結合。研究人員將這個系統稱為CRISPR干擾(CRISPRi)，指出這一系統能有效抑制大腸桿菌中靶向基因的表達，并且不會出現脫靶效應。而且利用CRISPRi，還可以同時抑制多個靶基因，這種作用也是可逆。

　　在這一基礎上，研究人員進一步發現在不同的調控功能元件的效應位點，加入dCas9，能促進其穩定和有效轉錄的抑制或激活，這一點在人類和酵母細胞中都得到了證實。

　　同時將dCas9耦合到轉錄抑制結構域還能極大的增強多個內源性基因的表達沉默。此外研究人員還利用RNA-seq分析表明，CRISPR干擾(CRISPRi)介導的轉錄抑制特異性很高。

　　這些研究數據均表明，研究人員建立的CRISPR系統可以作為一個模塊化，靈活的DNA結合平臺，用于針對靶向DNA序列蛋白召集，這也表明CRISPRi可以作為真核細胞基因表達精確調控的一種通用工具。

　　此外近期Cell雜志上也公布了另外一項CRISPR技術的新進展：研究人員利用CRISPR/ Cas的系統，在一個多細胞生物體內改變多個基因，快速和高效地培育轉基因小鼠。

　　利用CRISPR/Cas技術能夠產生小鼠突變體(甚至在不使用ESC的情況下)，遺傳研究可能不再局限于有限的幾種模式生物，并且這幾種模式生物都是依賴于ESC培育而成的，因而這也是常規性培育模式生物所面臨的一種限制。