CRISPR、RNAi、TALEN一张图教你做出正确选择

生物通报道：研究基因功能最常见的方法是，减少或者阻断基因表达，然后进行表型分析。十多年来，RNAi一直是这一领域的王者，然而新兴技术的涌现（尤其是CRISPR技术）正在逐渐瓦解RNAi的统治地位。日新月异的技术发展为生物学研究提供了越来越大的助力，也给研究者们带来了一个有些纠结的问题，“到底应该选择那一种技术呢”。

1998年Andrew Fire 和Craig Mello两位科学家首次在线虫中证明了RNAi的存在，他们也因此获得了诺贝尔生理/医学奖。2001年马普研究所的科学家们又在哺乳动物中发现了RNAi特异性沉默机制。这一技术随即成为了反向遗传学的重要工具，被视为靶向任何基因的“神奇子弹”。虽然RNAi是一种普遍采用的简单技术，但它属于基因下调（Knockdown）方法，不能完全去除基因的功能。

真正帮助人们实现完全功能缺失的是锌指酶ZFN和TALEN（transcription activator-like effector nucleases）。这些技术使用了可以识别特定DNA序列的DNA结合结构域（DBD），融合了核酸酶的DBD可以向目的基因引入双链断裂（DSB）和突变，最终敲除基因。不过，ZFN和TALEN的光芒很快就被后起之秀CRISPR/Cas所掩盖。

CRISPR/Cas原本是细菌抵御病毒的重要武器，现在它已经成为了基因组编辑的强大工具。风头正劲的CRISPR/Cas不仅操作简便，而且还有着很强的可扩展性，被广泛应用到各种生物中，催生了大量的研究成果。根据功能元件的不同，CRISPR/Cas系统可以分为I类系统、II类系统和III类系统。目前使用最为广泛的是酿脓链球菌的II型CRISPR/Cas9，它已经被成功用于编辑人类基因组。（延伸阅读了：CRISPR大规模来袭，你还在等什么）

最新一期Molecular Cell杂志推出了技术特刊，介绍了生物学领域近年来出现的新兴技术。其中一篇文章对RNAi、TALEN和CRISPR这三大工具的核心技术进行了全面比较，并且为基因功能研究提供了一份实用指南。（现在这篇文章可以免费下载）研究者们可以根据自己的需要，简单直观的找到最适合自己的技术。

RNAi、TALEN和CRISPR选择指南（见下图）

 

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：

Choosing the Right Tool for the Job: RNAi, TALEN, or CRISPR