Nature：北大魏文胜开发出新型CRISPR/Cas 9 sgRNA文库

　　

探索基因及其表达的蛋白在特定生理、病理、发育等过程中所起的作用一直是生命科学领域研究的重要内容。尽管利用RNA干扰鉴定高等生物基因功能的技术已经普及，但是这种方法经常伴随脱靶现象；而且由于只能部分抑制基因表达，往往不足以造成表型变化从而影响对其基因型的判断。近几年基因编辑技术的出现，使得对单一基因进行修饰的遗传手段得到迅速发展，然而在哺乳细胞内基于基因完全敲除进行大规模功能性筛选的方法依然空缺。

生命科学学院魏文胜课题组为此开发了一种基于CRISPR/Cas9系统的慢病毒聚焦型人源细胞文库、功能性基因筛选平台以及基于高通量深度测序技术解析数据的完整技术路线。利用这一高效的新型遗传筛选技术，成功鉴定出对两种细菌毒素侵染宿主所必需的宿主受体、以及多种新型蛋白位点。

这一强大的高通量基因筛选技术的建立不仅能够帮助人们研究与病菌侵染相关的宿主蛋白及通路，还可以惠及众多生物医学相关领域的研究。这项具有里程碑意义的工作是在激烈的国际竞争中完成，与已经在《科学》杂志发表的两篇主题相近的文章比较，该工作所报道的方法具有更为广泛的细胞系适应性，对于功能性基因的筛选和鉴定具有十分重要的意义。

该项研究成果是与北京大学生物动态光学成像中心（BIOPIC）黄岩谊课题组合作完成的，4月9日在线发表于《自然》杂志（High-throughput Screening of a CRISPR/Cas9 Library for Functional Genomics in Human Cells）。其共同第一作者为北京大学生命科学学院魏文胜课题组的博士研究生周悦欣、朱诗优和蔡昌祖。研究课题得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金和北大清华生命科学联合中心的支持。

原文摘要：

High-throughput screening of a CRISPR/Cas9 library for functional genomics in human cells

Targeted genome editing technologies are powerful tools for studying biology and disease, and have a broad range of research applications1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. In contrast to the rapid development of toolkits to manipulate individual genes, large-scale screening methods based on the complete loss of gene expression are only now beginning to be developed8, 9. Here we report the development of a focused CRISPR/Cas-based (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated) lentiviral library in human cells and a method of gene identification based on functional screening and high-throughput sequencing analysis. Using knockout library screens, we successfully identified the host genes essential for the intoxication of cells by anthrax and diphtheria toxins, which were confirmed by functional validation. The broad application of this powerful genetic screening strategy will not only facilitate the rapid identification of genes important for bacterial toxicity but will also enable the discovery of genes that participate in other biological processes.