Nature,Methods連發(fā)兩篇CRISPR文章，深圳大學(xué)成果備受關(guān)注

Nature,Methods連發(fā)兩篇CRISPR文章，深圳大學(xué)成果備受關(guān)注

2016年09月10日訊 Nature Methods雜志同時(shí)發(fā)表了兩篇精彩的CRISPR研究論文。其中，深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院深圳市第二人民醫(yī)院開發(fā)的CRISPR“信號(hào)傳導(dǎo)器”特別引人注目。

真核細(xì)胞的復(fù)雜表型受到?jīng)Q策回路和信號(hào)通路的控制。深圳大學(xué)的研究人員給sgRNA帶上能識(shí)別特定信號(hào)的改良版核糖開關(guān)，構(gòu)建了基于CRISPR-Cas9的“信號(hào)傳導(dǎo)器”。這種“信號(hào)傳導(dǎo)器”可以根據(jù)外界或內(nèi)部信號(hào)調(diào)控內(nèi)源基因的轉(zhuǎn)錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞信號(hào)通路和復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)的定向控制。據(jù)介紹，CRISPR“信號(hào)傳導(dǎo)器”還能“重新編程”控制腫瘤細(xì)胞惡性行為的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，使癌細(xì)胞再次回到正常健康狀態(tài)。研究人員研究了包括膀胱癌在內(nèi)的多種類型癌細(xì)胞，充分證實(shí)了信號(hào)傳導(dǎo)器的潛在應(yīng)用價(jià)值。

該論文是在以深圳大學(xué)為首席單位的國家973計(jì)劃項(xiàng)目“合成生物器件干預(yù)膀胱癌的基礎(chǔ)研究”經(jīng)費(fèi)支持完成的。論文第一作者劉宇辰，通訊作者黃衛(wèi)人、蔡志明分別是973課題的主要成員和首席科學(xué)家。

用腺相關(guān)病毒（AAV）遞送CRISPR-Cas9在基因療法中有很大的應(yīng)用前景。不過，AAV-CRISPR-Cas9潛在的免疫原性和有限的負(fù)載能力，是這一系統(tǒng)走向臨床所面臨的關(guān)鍵性障礙。哈佛大學(xué)的著名遺傳學(xué)家George Church對(duì)此展開了深入研究。他領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)多功能的AAV-CRISPR-Cas9平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)能夠進(jìn)行基因組編輯、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和其他此前無法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。研究人員還鑒定了影響該平臺(tái)效率和臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵參數(shù)，包括病毒在體內(nèi)的分布、不同器官的編輯效率、抗原性、免疫反應(yīng)和生理效果。研究顯示，AAV-CRISPR-Cas9會(huì)引起宿主應(yīng)答，表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞和分子特征。但與其他遞送方法不同的是，研究人員開發(fā)的平臺(tái)不會(huì)在活體內(nèi)誘導(dǎo)廣泛的細(xì)胞損傷。這項(xiàng)研究奠定的基礎(chǔ)可以幫助人們開發(fā)有效的CRISPR基因組療法。

George M. Church是哈佛醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)教授、Wyss研究所的核心成員。他被譽(yù)為是個(gè)人基因組學(xué)和合成生物學(xué)的先鋒。1984年，Church和Walter Gilbert發(fā)表了首個(gè)直接基因組測(cè)序方法，該文章中的一些策略現(xiàn)在仍應(yīng)用在二代測(cè)序技術(shù)中。此外，如今的多重化分子技術(shù)和條碼式標(biāo)簽也是他發(fā)明的，Church還是納米孔測(cè)序技術(shù)的發(fā)明者之一。

前不久George Church和小伙伴們悄悄邀請(qǐng)了130名科學(xué)家、律師、企業(yè)家和政府官員，在波士頓召開了一次不對(duì)外公開的基因組會(huì)議。據(jù)說，他們?cè)跁?huì)議上探討了體外合成完整大基因組的可行性，以及相關(guān)項(xiàng)目的實(shí)施。Church后來提供給STAT News的一份聲明指出，這樣的嘗試代表著人類理解生命藍(lán)圖的新篇章。

隨后，飽受爭議的Church又給生物學(xué)領(lǐng)域扔下了一枚大炸彈。他和同事在bioRxiv上提前發(fā)表了研究指出，大腸桿菌E. coli的生長速度拖累了科研進(jìn)展，應(yīng)當(dāng)用世界上生長最快的細(xì)菌取而代之。這次與Church聯(lián)手的哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家Henry Lee表示，基因組研究花費(fèi)了太多時(shí)間等E. coli生長，需鈉弧菌（V. natriegens）其實(shí)是更好用的替代物。為了推廣V. natriegens的使用，研究人員公布了這種細(xì)菌的基因組序列，列出了經(jīng)過測(cè)試的培養(yǎng)條件。他們還開發(fā)了一個(gè)作用于V. natriegens的CRISPR基因組編輯系統(tǒng)。

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