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高效、可控、灵活!上海生科院赵国屏/王金改造新型CRISPRi系统

2023-02-14


iNature

 

CRISPRi是在CRISPR编辑方法的基础上开发的一种高效、简便的基因转录调控技术,其在细胞生物学和功能基因组学等领域有很好的应用前景。目前,CRISPRi对特定基因特定靶点的基因转录抑制效率往往是恒定的,不能对靶基因实现精确转录调控。而如何将CRISPRi系统改造成高效、可控、灵活并且特异性强的基因干扰技术是需要我们进一步深入研究的。2019年3月12日,中国科学院上海生命科学研究院赵国屏、王金研究课题组在Cell Discovery上在线发表了题为“CRISPR/ddCas12a-basedprogrammable and accurate gene regulation”的最近研究成果。

 

另外iNature还发现,王金研究团队还在Cell Research上发表了CRISPR相关的重要研究成果:上海生科院发现CRISPR-Cas12新活性,基因编辑又上升一个新高度。该研究发现可能将会用于潜在的生物编辑技术中,生物技术领域可能将迎来技术的革新。

 

 

 

该研究通过突变天然crRNA的DR基序来影响其介导的CRISPRi系统对靶基因转录抑制效率,通过选择不同DR基序,进而实现对靶基因进行不同效率的转录抑制,建立对靶基因精准调控的CRISPRi方法。文章利用gfp荧光报告系统和流式分选技术,建立不同DR基序的crRNA与其介导的基因转录抑制强度的对应关系。

 

文章还将筛选的介导不同转录抑制效率的crRNA DR数据库应用于DsRed基因和内源性基因,论证了精准调控CRISPRi方法同样适应于其他的基因。此外,文章还利用RNA凝胶迁移实验明确不同DR基序的crRNA与ddAsCas12a、靶DNA的亲和力关系,阐明不同DR基序影响CRISPRi转录抑制效率的分子基础。

 

CRISPR/ddCas12a系统对基因转录的精确调控

 

 

 

本文所建立的精准的CRISPRi方法有望应用于工业微生物的工程改造中,通过精准调控生物合成通路中关键基因的表达丰度,以减少宿主菌的代谢负荷,探索增加目标产物产量的潜在方案。此外,将大肠杆菌的实验结果和体外实验数据应用到人源细胞中,拟在哺乳动物细胞内建立精确的CRISPRi方法,可以进一步的促进我们对细胞生物学的研究。

 

 

 

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41421-019-0085-y