武大学子开发CRISPR新技术探索非编码区域

　　

生物通报道：CRISPR-Cas9原本是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，可以在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。 2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。现在CRISPR-Cas9基因组编辑系统的应用延伸到了基因敲除、删除、染色体重排、RNA编辑、全基因组筛选等众多领域。

在CRISPR系统的基础上使用sgRNA文库进行遗传筛选，是鉴定基因调控子的一种有效方法。研究者们可以通过CRISPR筛选在基因组非编码区域中寻找功能性元件。不过这样的应用需要高度覆盖又简单实用的自定义sgRNA文库。

耶鲁大学医学院的研究人员开发了一个名为Molecular Chipper的新技术。该技术能够针对指定基因组区域生成密集覆盖的sgRNA文库。这项研究发表在三月三十日的Nature Communications杂志上，文章通讯作者是耶鲁大学医学院的Jun Lu副教授和Jijun Cheng博士。Jijun Cheng博士本科毕业于武汉大学，之后获得中国海洋大学的硕士学位，2000年在肯塔基大学获博士学位。

Molecular Chipper方法将随机片段化与III类限制性内切酶的组合起来，从DNA生成密集覆盖的sgRNA文库。研究人员用这一方法鉴定了对miR-142生成至关重要的区域，包括pre-miR-142区域和两个新顺式调控区域。研究指出，这种方法可以用于哺乳动物基因组，鉴定功能性的非编码元件。

美国麻省理工的研究人员最近在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发布了多重条码的CRISPR-Cas9筛选平台。该平台结合了CRISPR-Cas9和CombiGEM技术，能够在人类细胞中对带条码的基因扰动组合进行大规模平行筛选，在医学研究中有着广泛的应用前景。领导这项研究的卢冠达(Timothy Lu)博士是MIT生物工程、电子工程及计算机科学系的副教授，这位青年科学家曾被麻省理工的百年期刊《技术评论》评为世界青年科技创新家。（更多详细信息参见：华人学者PNAS发表CRISPR新技术）

卢冠达博士去年七月还在Molecular Cell杂志上发表文章，介绍了一个以CRISPR-Cas9为基础的基因组靶向技术，CRISPR-Display (CRISP-Disp)。这一技术是John Rinn博士开发的，能将大片段的非编码RNA送到指定基因组位点。研究人员摸索出的gRNA-ncRNA融合方法，能将非编码RNA带到特定DNA位点，同时不影响dCas9的功能和活性。卢冠达认为，这个系统在合成生物学和非编码RNA机理研究中具有非常大的应用潜力。（更多详细信息参见：卢冠达博士：用CRISPR揭示非编码RNA的秘密）

CRISPR激活（CRISPRa）和CRISPR抑制（CRISPRi）特别适合分析非编码RNA的具体功能。前不久，The Scientist杂志联合CRISPR的开发者和使用者共同编写了使用CRISPRa和CRISPRi的入门指南，帮助研究者们更好的研究和调节基因组的编码和非编码区域。（更多详细信息参见：CRISPR功能研究入门指南（非编码RNA））

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：A Molecular Chipper technology for CRISPR sgRNA library generation and functional mapping of noncoding regions