清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院倪建泉課題組在《細(xì)胞通訊》發(fā)文
揭示了影響CRISPR/Cas9系統(tǒng)特異性和效率的因素
清華新聞網(wǎng)10月27日電 10月23日，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院倪建泉研究組在國際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell）旗下期刊《細(xì)胞通訊》（Cell Reports）發(fā)表題為“Enhanced Specificity and Efficiency of the CRISPR/Cas9 System with Optimized sgRNA Parameters in Drosophila”（通過優(yōu)化sgRNA的參數(shù)增強(qiáng)CRISPR/Cas9系統(tǒng)在果蠅中的特異性和效率）的研究論文，首次系統(tǒng)性的研究了影響sgRNA特異性和效率的因素，解決了CRISPR/Cas9系統(tǒng)工作效率以及脫靶效應(yīng)等問題，極大的方便了CRISPR/Cas9系統(tǒng)的應(yīng)用。
在利用模式動物進(jìn)行基因功能研究的過程中，一套特異、高效的基因編輯工具顯得尤為重要。2013年，清華醫(yī)學(xué)院倪建泉研究組在PNAS《美國科學(xué)院院刊》發(fā)表研究論文，首次報道了一種高效、可遺傳、低耗的果蠅基因組編輯技術(shù)，利用轉(zhuǎn)基因果蠅生殖細(xì)胞特異性的Cas9和優(yōu)化的sgRNA的DNA載體來實(shí)現(xiàn)基因編輯。為了提高CRISPR/Cas9系統(tǒng)的特異性，倪建泉研究組又在G3: Genes, Genomes, Genetics《G3：基因，基因組，遺傳學(xué)》發(fā)表研究論文報道了特異性更高的CRISPR/Cas9D10A系統(tǒng)。在利用CRISPR/Cas9進(jìn)行基因編輯的過程中，如何選擇一個高效、特異的sgRNA對基因編輯的成敗至關(guān)重要。倪建泉研究員帶領(lǐng)其團(tuán)隊，開展了大量的工作，系統(tǒng)性的分析了sgRNA序列與基因編輯效率之間的關(guān)系。首次提出了高效sgRNA的篩選策略，并確定了脫靶效應(yīng)的新標(biāo)準(zhǔn)。本研究中，利用優(yōu)化的sgRNA可以實(shí)現(xiàn)一步編輯3個，甚至4個基因，同時極大的提高了同源重組的效率。
圖為通過優(yōu)化sgRNA參數(shù)，提高CRISPR/Cas9系統(tǒng)特異性和效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的一步敲除多個基因以及同源重組。
倪建泉研究員致力于轉(zhuǎn)基因果蠅RNAi技術(shù)的研發(fā)和干細(xì)胞表觀遺傳學(xué)研究，其開發(fā)的第三代轉(zhuǎn)基因RNAi技術(shù)已經(jīng)被來自全球的眾多課題組廣泛采用。果蠅生殖細(xì)胞特異的CRISPR/Cas9 系統(tǒng)，是倪建泉研究員繼轉(zhuǎn)基因RNAi技術(shù)之后，對基因編輯領(lǐng)域的又一重大貢獻(xiàn)。本論文由倪建泉研究組任興杰、楊志豪等成員合作完成，同時得到了清華果蠅模式動物平臺的大力支持，該研究得到了清華-北大聯(lián)合中心、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）、國家基金委和教育部博士點(diǎn)基金等的支持。
供稿：醫(yī)學(xué)院 編輯：蕾蕾
