點亮基因組——基于CRISPR／Cas9的新方法

　　自從2012年CRISPR/Cas9（通常被稱為基因組編輯工具）問世以來，該系統在科學界一直受到關注，許多科學家發現了它的不同應用。來自Leibniz研究所植物遺傳學和作物植物研究的科學家們最近發現了一種新型RNA引導核酸內切酶原位標記（RNA-guided endonuclease  -in situ labelling-tool，RGEN-ISL）工具，從而無需變性DNA，在染色質保持完整的情況下，對樣品的結構進行研究。

　　此外，RGEN-ISL可以與蛋白質檢測方法相結合，允許標記過程的實時可視化。RGEN-ISL雖然是基于植物基因組開發的，但在所有生物體中都可以使用，將成為染色體生物學領域一種很有前途的新工具。

　　CRISPR/Cas9的RNA/蛋白質復合物最初來源于化膿性鏈球菌，現在已經成為真核生物靶向基因組編輯的一種工具。盡管其剪狀特性已經得到廣泛認可，來自Leibniz研究所的科學家們正在以一種新的細胞遺傳學方法使用CRISPR/Cas9。

　　過去30年，熒光原位雜交（FISH）已成為染色體水平可視化原位DNA序列的常用方法。然而，這種方法需要將樣本DNA變性，因此經常損壞樣品的結構。通過以CRISPR/Cas9為基礎的RGEN-ISL，研究人員成功地繞過了FISH的變性步驟，同時整合了傳統FISH方法所用的熒光標記特性。RGEN-ISL保留了樣本結構，為研究基因組的時空結構提供了一個選擇。

　　進一步的實驗表明，RGEN-ISL優于傳統的組合方法，如FISH結合免疫組化，因為其所需的準備步驟較少，且相對更快、更便宜。此外，新方法在4℃至37℃的廣泛溫度范圍內即可操作，還可以與其他蛋白質檢測盒成像方法結合。另一個優點是，RGEN-ISL允許實時可視化CRISPR/Cas9介導的DNA標記，因此可揭示反應的動力學。

　　目前為止，研究人員已經在植物染色體和人類染色體中測試了RGEN-ISL，這說明新方法可能適用于所有生物體。目前該方法僅限于重復的DNA序列，這在植物基因組中很常見。未來，這種方法甚至可用于可視化單一拷貝序列。