CRISPR又被科学家们玩出了新花样：创建世界上最小的活“记录仪”

哥伦比亚大学医学中心的研究学者在《Science》发表文章，将自然细菌的免疫系统（CRISPR-Cas）整合为一个微观记录仪，创建了一类能满足从疾病诊断到环境监测等需求的新型技术平台。

　　

研究人员改造普遍存在于人体的肠道微生物，让它们不仅能记录自身与周围环境的相互作用，还能为这些事件贴上时间标签！

“病人只需口服这种细菌，医生就能了解他们的整个消化道，”这篇《Science》文章的通讯作者、病理学、细胞生物学和系统生物学系教授Harris Wang说。这种细菌的其他应用还包括，在不破坏周围环境的情况下，传感生态和微生物资料。

特异性DNA切割活性让CRISPR-Cas系统成为基因治疗研究学者们的宠儿。临床上，利用CRISPR-Cas的基因疗法也在如火如荼地开展。但是，在Wang的一位研究生Ravi Sheth看来，CRISPR-Cas的记录功能绝对是一个潜力股。

“细菌长期与细菌病毒作战后基因组中积累的年代序时记录，即CRISPR位点是个天然生物记忆装置，”Wang说。“从工程角度来看，经历过时间打磨的天然进化过程，使其非常适合用于储存信息。”

它是一个强大工具，但是怎么让活细胞本身来驾驭它呢？

Wang和他的团队改造了一段DNA质粒，让它在响应外部信号时可以创建更多的自身拷贝，同时，使用另一个独立的表达CRISPR-Cas系统组件的质粒驱动记录仪和标记时间。在没有外部信号的情况下，只有记录质粒活动，细胞把这些间隔序列拷贝插入基因组CRISPR位点。当添加外部信号时，另一个质粒也被激活，导致其序列也被加入插入。这样，混合而成的背景序列就富含了时间和信号序列。研究人员可以通过检查细菌的各个CRISPR位点，用计算机工具读取细胞都经历了什么。

文章证明，该系统至少能处理三个同步信号并储存3天的数据信息。

合成生物学家曾利用CRISPR把诗歌、书籍和图片转换为DNA记录，如今，Wang和他的团队首次实现了用CRISPR记录细胞活动以及这些活动的时间顺序！免费索取赛业生物CRISPR-Pro技术资料

原文检索：Multiplex recording of cellular events over 1 time into a CRISPR biological tape