北京大学Cell Res发表CRISPR研究新成果

【字体: 时间:2014年06月04日 来源:生物通

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  来自北京大学的研究人员利用一种CRISPR/Cas9饲养系统在线虫中实现了可遗传的、条件性基因组编辑。研究结果发布在5月30日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。

  

生物通报道  来自北京大学的研究人员利用一种CRISPR/Cas9饲养系统在线虫中实现了可遗传的、条件性基因组编辑。研究结果发布在5月30日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。

北京大学生命科学学院刘东(Dong Liu)研究员是这篇论文的通讯作者。其主要科研领域包括感觉神经器官的发育,以及听觉形成与再生。

CRISPR/ Cas系统是目前发现存在于大多数细菌与所有古细菌中的一种后天免疫系统,以消减外来的质体或噬菌体,并在自身基因组中留下外来基因片段作为“记忆”。目前已发现三种不同类型的CRISPR/ Cas系统,其中II型CRISPR/ Cas系统组成较为简单,以Cas9蛋白以及向导RNA(gRNA)为核心组成。

经由遗传工程改造,II型CRISPR/ Cas系统已成为一种适用于在培养细胞和整个生物体中实现定向诱变的新型基因组编辑工具(延伸阅读:Science综述:CRISPR技术革命 )。近期,研究人员利用转基因方法和直接注射Cas9 mRNA/ sgRNA或Cas9-sgRNA核糖核蛋白等各种传递方法,在线虫中应用了CRISPR-Cas9系统。

RNAi喂食(RNAi feeding)是利用细菌将基因特异性双链RNAs传递到线虫主要组织的、一种强有力的基因功能沉默技术。这一技术被广泛应用于系统地研究线虫基因功能。研究人员想知道利用表达单链靶向特异性gRNA (ts-gRNA)的细菌来喂食表达Cas9的线虫,是否能够实现特异性的基因组编辑。

在当前的研究中,研究人员开发出于了一种基于CRISPR/Cas9的喂食系统,通过喂食细菌的方式向线虫传递基因特异性的gRNA,证实其不仅可以生成可遗传的突变体,并可造成条件性的基因破坏。并且他们证实这种方法相当节省时间和劳力。此外,通过测序突变体基因组中的潜在脱靶位点,研究人员证实未在这些靶点检测到非特异性插入。研究人员表示,这一新开发的喂食系统将推动在线虫中开展反向遗传学研究。

这项研究获得了国家重点基础研究发展计划(973计划;2011CBA01102 and 2012CB944503 to DL, 2012CB944501 to J-W X),国家自然科学基金(90919034 to DL)和北京大学-清华大学生命科学联合中心的资金支持。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Heritable/conditional genome editing in C. elegans using a CRISPR-Cas9 feeding system

Type II clustered, regularly interspaced, short palindromic repeat (CRISPR)-associated (Cas) system is a novel genome-editing tool for targeted mutagenesis in cultured cells and whole organisms1,2,3. Recently, the CRISPR-Cas9 system has been applied in C. elegans using various delivery approaches including the transgene method and the direct injection of Cas9 mRNA/single guide RNA (sgRNA) or Cas9-sgRNA ribonucleoproteins4,5,6. In the present study, we have developed a CRISPR-Cas9-based genome-editing tool for C. elegans by delivering gene-specific guide RNA (gRNA) through bacterial feeding to achieve gene disruptions in a time- and labor-saving manner.

 


 

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