很少有什么技術(shù)能像CRISPR那樣在一夜之間改變整個(gè)領(lǐng)域。CRISPR-Cas9原本是細(xì)菌在漫長的進(jìn)化史中演化出的重要防御機(jī)制。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。該系統(tǒng)使用簡單而且擴(kuò)展性強(qiáng)，很快便成為了基因編輯領(lǐng)域中最耀眼的明星。

雖然CRISPR-Cas9基因組編輯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究，但是Cas9核酸酶在基因組中的靶標(biāo)特異性仍然存在爭議。2月韓國首爾大學(xué)的研究人員在NatureMethods雜志上發(fā)布了Digenome-seq方法，通過基因組測序來檢測CRISPR-Cas9在基因組中的打靶和脫靶情況。研究顯示，Digenome-seq是一種強(qiáng)大、敏感、無偏見的高性價(jià)比方法，很適合在人類基因組中分析CRISPR-Cas9的脫靶效應(yīng)。此外，他們還證實(shí)CRISPR-Cas9在人類細(xì)胞中有精確的打靶作用。

現(xiàn)在這一團(tuán)隊(duì)又在一月十九日的GenomeResearch雜志上發(fā)表文章，為人們展示了升級版的多重化Digenome-seq。他們用這一技術(shù)同時(shí)分析了11個(gè)CRISPR-Cas9核酸酶在整個(gè)基因組中的特異性，大大節(jié)省了CRISPR脫靶分析所需的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

研究人員先將基因組DNA從人類細(xì)胞中提取出來，然后用多個(gè)sgRNA-Cas9組合進(jìn)行消化，最后進(jìn)行全基因組測序。他們用一種新的DNA剪切評分系統(tǒng)，鑒定了Cas9在基因組中的剪切模式，即打靶和脫靶位點(diǎn)的特性。研究表明，轉(zhuǎn)錄自雙鏈寡核苷酸的sgRNA引起了許多脫靶事件，而轉(zhuǎn)錄自質(zhì)粒模板的sgRNA沒有這樣的問題。多重化Digenome-seq可以捕捉到很多被其他方法漏掉的良性脫靶位點(diǎn)。研究人員還在此基礎(chǔ)上給出了減少CRISPR-Cas9脫靶效應(yīng)的指南。

CRISPR系統(tǒng)的脫靶效應(yīng)吸引了許多研究團(tuán)隊(duì)的目光。11月，遺傳學(xué)大牛GeorgeM.Church領(lǐng)導(dǎo)哈佛醫(yī)學(xué)院的團(tuán)隊(duì)，在NatureCommunications雜志上展示了CRISPR編輯iPS細(xì)胞的脫靶情況。他們對人iPS細(xì)胞進(jìn)行CRISPR基因編輯，然后將全基因組測序和靶向深度測序結(jié)合起來，鑒定了Cas9編輯iPS細(xì)胞時(shí)的脫靶效應(yīng)。研究指出，CRISPR編輯人類iPSC并沒有導(dǎo)致顯著的基因組改變或突變率提高，不過有一種單核苷酸變異（SNV）會影響Cas9的特異性。

12月，麻省總醫(yī)院（MGH）的研究團(tuán)隊(duì)在NatureBiotechnology雜志上發(fā)布了檢測全基因組CRISPR脫靶效應(yīng)的測序方法??GUIDE-seq。以往人們在檢測CRISPR脫靶效應(yīng)的時(shí)候，往往事先假定脫靶位點(diǎn)與靶標(biāo)位點(diǎn)相似。GUIDE-seq是首個(gè)不需要這樣做的方法，而且它相當(dāng)靈敏。研究人員利用一種短雙鏈寡核苷酸來標(biāo)記CRISPR誘導(dǎo)的脫靶斷裂，測序這些標(biāo)簽所在的基因組區(qū)域，就能夠確定脫靶突變的位置。

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