北大魏文胜最新发表CRISPR综述

近日，魏文胜课题组在国际著名学术期刊《FEBS Journal》发表题为“High-throughput Screens in Mammalian Cells Using the CRISPR-Cas9 System”的综述文章。在这篇综述中，作者概述了CRISPR-Cas9文库介导的功能性筛选的一般程序、系统优化策略以及这种新的遗传工具的应用。

　　

生物通报道：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。这一重要研究结果发表在2014年4月9日的《自然》（Nature）杂志。

随后，魏文胜课题组又与华南理工大学、美国马里兰大学的研究人员合作，利用相关技术，首次确定了艰难梭菌关键毒力因子TcdB的细胞受体——CSPG4，通过TALEN-和CRISPR/Cas9介导的基因敲除，证实了它在人类细胞中的作用，为艰难梭菌感染的治疗提供了一个新的治疗靶点。相关新闻：北大魏文胜Cell Res解析艰难梭菌毒素侵染机制。

近日，魏文胜课题组在国际著名学术期刊《FEBS Journal》发表题为“High-throughput Screens in Mammalian Cells Using the CRISPR-Cas9 System”的综述文章。在这篇综述中，作者指出，作为一种强大的基因组编辑工具，CRISPR-Cas9系统已经迅速发展成为大型的、基于功能的哺乳动物细胞筛选策略。这种新型基因文库是通过单导向RNA（sgRNA）集合的慢病毒传递而构建，指挥Cas9或者抑制dCas9与效应物融合，来研究基因的功能或调节靶细胞的基因转录。与RNA干扰（RNAi）筛选相比，CRISPR-Cas9系统不论在功能缺失还是功能获得筛选中，都表现出更高水平的有效性和可靠性。不同于RNAi策略，一个CRISPR-Cas9文库可以靶定蛋白质编码序列和调控元件，包括启动子、增强子和转录microRNAs和长非编码RNAs的元件。这种强大的遗传工具，无疑将加速各种生物过程的机理发现。

作者在文章中概述了CRISPR-Cas9文库介导的功能性筛选的一般程序、系统优化策略以及这种新的遗传工具的应用。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
High-throughput Screens in Mammalian Cells Using the CRISPR-Cas9 System
Abstract: As a powerful genome editing tool, the CRISPR-Cas9 system has been quickly developed into a large-scale function-based screening strategy in mammalian cells. This new type of genetic library is constructed through the lentiviral delivery of single-guide RNA (sgRNA) collections that direct Cas9 or inactive dCas9 fused with effectors to interrogate gene function or regulate gene transcription in targeted cells. Compared with RNA interference (RNAi) screening, the CRISPR-Cas9 system demonstrates much higher levels of effectiveness and reliability in both loss-of-function and gain-of-function screening. Unlike the RNAi strategy, a CRISPR-Cas9 library can target both protein-coding sequences and regulatory elements, including promoters, enhancers and elements transcribing microRNAs and long noncoding RNAs. This powerful genetic tool will undoubtedly accelerate the mechanistic discovery of various biological processes. In this mini review, we summarize the general procedure of CRISPR-Cas9 library mediated functional screening, system optimization strategies, and applications of this new genetic toolkit.