黄行许及合作者:提高CRISPR/Cas9介导基因组编辑的效率

发布者:SLST发布时间:2016-05-18浏览次数:1053

来自中国医学科学院、上海科技大学的研究人员报告称,在大鼠中他们通过抑制非同源末端连接(NHEJ)以及利用Cas9蛋白提高了CRISPR/Cas9介导的精确基因组编辑的效率。这一研究成果发布在5月10日的RNA Biology杂志上。

精确的修饰如点突变、密码子替换,插入或精确的定点缺失对于研究准确的基因功能至关重要。CRISPR/Cas9系统已证实是一种可用来生成基因敲除和基因敲入动物的强大工具。然而相比于NHEJ信号通路,CRISPR/Cas9介导的同源重组(HR)引导精确遗传修饰相对低效,人们迫切期望它能够得到进一步的改善。

在这项新研究中,研究人员采用了两种策略来提高大鼠中精确遗传修饰。Scr7是一种DNA连接酶IV抑制剂,最初被确定为是一种抗癌化合物,现被人们视为是一种潜在的NHEJ抑制剂。研究人员利用Scr7来提高了HR介导的精确遗传修饰。同时他们利用Cas9蛋白而非mRNA节省了mRNA翻译为蛋白质的步骤,提高了精确修饰效率。他们选择Fabp2和Dbndd1位点分别敲入了Cre和CreERT2。这些研究结果证实了Scr7和Cas9蛋白均可促进精确遗传修饰。

中国医学科学院医学实验动物研究所人类疾病模型中心主任张连峰(Lianfeng Zhang),和我院黄行许(Xingxu Huang)副教授(Tenured)是这篇论文的共同通讯作者。

黄行许教授是近年来基因组编辑领域的风云人物之一。其实验室不仅首次在世界上利用CRISPR/Cas9进行了大鼠的条件性基因敲除,还通过原核注射实现了世界上首次猴基因敲除,这些成果在国际上受到广泛的瞩目。

2014年,任职南京大学模式动物研究所的黄行许教授,和Wellcome Trust Sanger研究所的William C Skarnes合作,将Cas9 mRNA和sgRNA注射到小鼠胚胎后会引起脱靶突变。随后他们利用Cas9切刻酶进行了活体基因组编辑,成功将这种脱靶效应最小化。这项研究发表在Nature Methods杂志上。

2015年,黄行许教授再度与William CSkarnes展开合作,调查了Cas9基因改良小鼠的脱靶突变情况。研究结果发布在5月28日的Nature Methods杂志上。

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