CRISPR、RNAi、TALEN一张图教你做出正确选择

【字体: 时间:2015年05月26日 来源:生物通

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  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”。

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”。

1998Andrew Fire 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ZFNTALENtranscription 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,ZFNTALEN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IICRISPR/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RNAiTALENCRISPR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。

RNAiTALENCRISPR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

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