5月三大頂級雜志多篇文章解析CRISPR技術

　　CRISPR已經成為了炙手可熱的基因組編輯工具，幫助世界各地的研究者們解決實際問題，而且在研究人員完成了人類細胞高效、高特異性的全基因組篩選之后，2014年在增強靶標特異性方面又取得了巨大的進步，這為尋找人類健康和疾病相關的基因功能，開辟了無限的可能性。

　　本月，Nature，Science，Cell三大頂級期刊分別公布了CRISPR-Cas技術平臺的多項重要成果，讓我們不僅驚嘆這一技術的廣泛應用與生命力，也反思技術之于科研到底意味著什么。

　　首先在CRISPR-Cas技術本身來說，月初一個研究組針對小鼠受精卵CRISPR/Cas介導基因組編輯進行基因敲入或靶向基因盒插入時的困難，提出了一種新型的高效CRISPR/Cas系統。

　　他們利用改良后的CRISPR/Cas系統，成功在小鼠受精卵的基因組中定向插入了包含EGFP（增強型綠色熒光蛋白）的長基因盒。研究顯示，這一系統的長基因盒插入效率高達50%。經過改良的CRISPR/Cas系統適合多種應用，包括建立人源化小鼠模擬遺傳疾病、藥物代謝、免疫疾病和感染性疾病。

　　其后美國匹茲堡大學的研究人員完成了更高精度的CRISPR/Cas9操控過程，他們發現Cas9中的一個賴氨酸殘基可以用光激活的類似物來替代。

　　這種方法可以讓人們用比以前更好的空間和時間控制，設計細胞或動物中的基因。以前，如果你想敲除一個基因，你對基因會在何時何地發生的控制有限。設計一個燈開關在Cas中，提供了一個更精確的編輯工具。

　　同時，除了CRISPR-Cas技術平臺本身的發展，本月也有一些科學家利用其進行了首發性嘗試——來自耶魯大學的研究人員首次報道了利用 CRISPR/Cas9 技術修改人體血管內皮細胞的成果，他們用一個含有Cas9酶的病毒感染了培養內皮細胞。這種酶能清除一種基因：CIITA，CIITA的主要功能是編碼調控II型主要組織兼容性復合物的轉錄因子。

　　由此CRISPR/Cas9 系統為內皮細胞創造了一個“研究血管和再生醫學的強大平臺，”文章作者表示，“我們報道的這一重要發現將有助于利用這些細胞進行器官修復或組織工程研究。”

　　還有歐美的科學家，利用CRISPR/Cas9技術建立了結直腸癌（CRC）類器官，雖然之前也有研究團隊采用類似的方法，通過CRISPR系統引入突變，建立了結直腸癌模型。但這項報道的作者指出，他們的結直腸癌發展模型能夠更貼切的反映活體內的腫瘤發展。

　　而以色列特拉維夫大學的研究人員則在CRISPR技術的基礎上，開發了一個雙噬菌體系統，能夠使耐藥菌敏感化，并且有選擇的殺死它們。

　　傳統噬菌體療法不能很好的區分真正需要殺死的致病菌，CRISPR可以實現序列特異性的抗菌活性，給壞基因施加選擇壓力。這項研究構建了一個編碼 CRISPR系統的λ噬菌體，這種噬菌體整合到E. coli基因組之后，不僅能阻止編碼β內酰胺酶的質粒發生轉移，還能在細菌個體中刪除這些質粒。結果具有抗性的細菌變得對抗生素藥物敏感。這將能被用于減輕細菌演化出抗生素抗性的環境壓力。

　　技術如此深刻的改變著我們的世界，看看我們的周圍就知道這句話并不空洞，那位接下互聯網接力棒的生物學是否也將利用如CRISPR之類的技術改變我們的生活呢，讓我們拭目以待。