南開大學陳凌懿教授發表CRISPR新成果

　　利用抗生素進行篩選，是分子克隆的一個關鍵步驟。日前，南開大學的研究者們以CRISPR/Cas技術為基礎，開發了一個重復利用抗生素抗性的簡單篩選方法，這一方法非常適用于多步驟的基因工程改造。對于一個分子生物學實驗室來說，抗生素抗性基因幾乎是不可或缺的。雖然這些基因是鑒定正確克隆的有力工具，但抗生素抗性基因有數量限制，束縛了人們進行復雜基因工程改造的能力。

　　南開大學生命科學學院的陳凌懿教授在四月份的BioTechniques雜志上發表文章，描述了一個在幾輪克隆中重復進行一種抗生素篩選的簡單方案。這一技術將為哺乳動物細胞的基因工程改造帶來可喜改變。去除抗生素抗性基因，就可以在進一步基因改造時，繼續使用同一種抗生素進行篩選。為此，研究人員采用了被稱為CRISPR/Cas的新技術。CRISPR/Cas是一個新興的基因組編輯工具，能夠定向切割特定的DNA片段。

　　陳教授的研究團隊通過軟件搜索了針對嘌呤霉素抗性基因puro的引導序列，引導序列負責將CRISPR/Cas機器引導到正確的靶點。他們選擇了脫靶效應最小的引導序列，并將其克隆到相應的質粒上與Cas9共表達。

　　研究人員通過CRISPR/Cas系統，在小鼠胚胎干細胞系中破壞了嘌呤霉素抗性基因，并使用PCR和測序驗證了puro基因中的缺失。隨后，他們用含有puro基因的載體轉染這些細胞，恢復了進行嘌呤霉素抗性篩選的能力。

　　在此之前，人們一般用Cre-loxP或Flp-FRT重組系統去除抗生素篩選基因。但陳教授認為，CRISPR/Cas系統更加實用。“我們的方案最適合于多步驟的基因組工程改造。尤其是當抗生素抗性基因兩側沒有預先設計LoxP或FRT位點時。”

　　盡管CRISPR/Cas的應用近來已經發表了不少文章，陳教授認為這還只是一個開端。“研究顯示，CRISPR/Cas技術是一個有力的基因組編輯工具，可以完成常規或條件性的基因敲除和敲入。可以想見，最終人們將能利用CRISPR/Cas技術在患者體內校正基因缺陷和突變。”

　　陳凌懿教授簡介：

　　所屬部門：遺傳學和細胞生物學系

　　招生專業：細胞生物學

　　研究方向：小鼠胚胎早期發育中轉錄編程的調控機制;胚胎干細胞的發育多能性的分子機制;建立誘導

　　1999 北京大學 學士

　　2004 美國西北大學 博士

　　2005--2008 美國哈佛大學 博士后

　　2008-- 南開大學生命科學學院 教授、博導