北大魏文勝最新發表CRISPR綜述

　　探索基因及其表達的蛋白在特定生理、病理、發育等過程中所起的作用一直是生命科學領域研究的重要內容。盡管利用RNA干擾鑒 定高等生物基因功能的技術已經普及，但是這種方法經常伴隨脫靶現象；而且由于只能部分抑制基因表達，往往不足以造成表型變化從而影響對其基因型的判斷。近 幾年基因編輯技術的出現，使得對單一基因進行修飾的遺傳手段得到迅速發展，然而在哺乳細胞內基于基因完全敲除進行大規模功能性篩選的方法依然空缺。

　　生命科學學院魏文勝課題組為此開發了一種基于CRISPR/Cas9系統的慢病毒聚焦型人源細胞文庫、功能性基因篩選平臺以及基于高通量深度測序技術解析數據的完整技術路線。利用這一高效的新型遺傳篩選技術，成功鑒定出對兩種細菌毒素侵染宿主所必需的宿主受體、以及多種新型蛋白位點。

　　這一強大的高通量基因篩選技術的建立不僅能夠幫助人們研究與病菌侵染相關的宿主蛋白及通路，還可以惠及眾多生物醫學相關領域的研究。這一重要研究結果發表在2014年4月9日的《自然》（Nature）雜志。

　　隨后，魏文勝課題組又與華南理工大學、美國馬里蘭大學的研究人員合作，利用相關技術，首次確定了艱難梭菌關鍵毒力因子TcdB的細胞受體—— CSPG4，通過TALEN-和CRISPR/Cas9介導的基因敲除，證實了它在人類細胞中的作用，為艱難梭菌感染的治療提供了一個新的治療靶點。

　　近日，魏文勝課題組在國際著名學術期刊《FEBS Journal》發表題為“High-throughput Screens in Mammalian Cells Using the CRISPR-Cas9 System”的綜述文章。在這篇綜述中，作者指出，作為一種強大的基因組編輯工具，CRISPR-Cas9系統已經迅速發展成為大型的、基于功能的哺乳 動物細胞篩選策略。這種新型基因文庫是通過單導向RNA（sgRNA）集合的慢病毒傳遞而構建， 指揮Cas9或者抑制dCas9與效應物融合，來研究基因的功能或調節靶細胞的基因轉錄。與RNA干擾（RNAi）篩選相比，CRISPR-Cas9系統 不論在功能缺失還是功能獲得篩選中，都表現出更高水平的有效性和可靠性。不同于RNAi策略，一個CRISPR-Cas9文庫可以靶定蛋白質編碼序列和調控元件，包括啟動子、增強子和轉錄microRNAs和長非編碼RNAs的元件。這種強大的遺傳工具，無疑將加速各種生物過程的機理發現。

　　作者在文章中概述了CRISPR-Cas9文庫介導的功能性篩選的一般程序、系統優化策略以及這種新的遺傳工具的應用。