发布时间:2018-03-07 11:01 原文链接: 我国学者发表更优性能的药物诱导CRISPR/Cas9技术系统

  基因在时空上的正确表达及其精密有序的调控是细胞生长、增殖、分化、衰老及凋亡等重要生理过程有序进行的前提和基础。相应的,通过可控的方式,从分子水平实现对基因功能的精确操控对于实现对生物学机制更精确的解析和更可控更安全的临床应用都有极为重要的意义。


药物诱导实现基因组编辑和转录激活的HIT2系统作用机制

  王宇研究组致力于通过化学生物学手段发展新颖有用的分子和细胞生物学工具。他们提出通过在CRISPR/Cas9系统上嫁接雌激素受体元件(ERT2),使其在细胞内的核定位受到小分子药物4-羟他莫昔芬(4OHT)的调控,从而建立一种药物诱导型的CRISPR/Cas9技术(HIT,Hybrid drug Inducible CRISPR/Cas9 Technologies),从分子水平更加灵活准确的操控功能事件。他们从转录激活系统入手,对多种技术方案经过一系列优化、改造、对比之后,建立了一套低本底、高效率的药物诱导系统(HIT-SunTag)。在此基础上,他们又利用不同长度的sgRNAs可以选择性引导Cas9蛋白结合和剪切靶DNA的特性,建立了一套可以同时实现药物诱导的基因组编辑和转录激活的系统(HIT2,寓意 “一箭双雕”)。进一步地,他们背靠背地和现有的多种药物诱导系统(包括张锋实验室的Split-Cas9系统,David Liu实验室的intein系统等)进行了对比,HIT-SunTag和 HIT2系统呈现出更低本底、更高效率、更高药物选择特异性、以及可逆性及快速应答等多方面优势。这些系统的建立,为更加灵活多样、精准可控地编辑和调控基因功能,从而在解析关键生物学事件中实现更高时空“分辨率”提供了强大的技术工具,进而综合发挥小分子药物和基因治疗手段的优势,面向临床应用提供了更多的潜能。

  这项研究工作以“Multimode drug inducible CRISPR/Cas9 devices fortranscriptional activation and genome editing”为题于2017年12月9日在国际重要杂志Nucleic Acids Research在线发表。硕士研究生卢佳、中国科学院动物研究所赵晨博士,赵迎泽博士、张竞方博士为本文共同第一作者。王宇研究员为本文通讯作者。该项研究得到了科技部国家重大科学研究计划(2015CB964800,2014CB964900)、国家自然科学基金(31571514, 21402195, 31401270)、中科院“百人计划”和干细胞与生殖生物学国家重点实验室开放课题基金的支持。



相关文章

杨辉团队完成特异性更高、安全性更好的高保真版Cas13系统

CRISPR-Cas13是一类由RNA介导的靶向RNA的基因编辑技术。Cas13蛋白属于2类VI型多结构域单一蛋白RNA内切酶。体外研究表明Cas13蛋白激活后具有切割靶RNA的功能,并能对其周围的任......

杨辉团队完成特异性更高、安全性更好的高保真版Cas13系统

CRISPR-Cas13是一类由RNA介导的靶向RNA的基因编辑技术。Cas13蛋白属于2类VI型多结构域单一蛋白RNA内切酶。体外研究表明Cas13蛋白激活后具有切割靶RNA的功能,并能对其周围的任......

MolCell:可爱龙团队开发出高效快速核酸分子诊断工具

CRISPR-Cas系统是原核生物一种抵御外来入侵核酸的免疫系统,已被广泛用于真核细胞的基因组编辑。目前基于CRISPR-Cas的基因编辑技术已广泛应用于遗传育种、新药开发、疾病治疗、动物模型构建、转......

MolCell:可爱龙团队开发出高效快速核酸分子诊断工具

CRISPR-Cas系统是原核生物一种抵御外来入侵核酸的免疫系统,已被广泛用于真核细胞的基因组编辑。目前基于CRISPR-Cas的基因编辑技术已广泛应用于遗传育种、新药开发、疾病治疗、动物模型构建、转......

最新研究显示:基因编辑技术有望防治心脏病

据美国《麻省理工学院技术评论》网站日前报道,一名家族性高胆固醇血症患者在新西兰接受了基因编辑临床试验,以期降低血胆固醇水平,从而防治心脏病。这项临床试验是利用基因编辑技术防治心脏病的一次新探索。据报道......

最新研究显示:基因编辑技术有望防治心脏病

据美国《麻省理工学院技术评论》网站日前报道,一名家族性高胆固醇血症患者在新西兰接受了基因编辑临床试验,以期降低血胆固醇水平,从而防治心脏病。这项临床试验是利用基因编辑技术防治心脏病的一次新探索。据报道......

Nature子刊:张锋团队发现癌症免疫治疗耐药性关键基因

控制肿瘤对免疫治疗耐药的细胞过程仍然知之甚少。2022年3月25日,博德研究所/麻省理工学院张锋团队在NatureCommunications在线发表题为“CRISPRactivationscreen......

Nature子刊:张锋团队发现癌症免疫治疗耐药性关键基因

控制肿瘤对免疫治疗耐药的细胞过程仍然知之甚少。2022年3月25日,博德研究所/麻省理工学院张锋团队在NatureCommunications在线发表题为“CRISPRactivationscreen......

张锋团队被判拥有CRISPR基因编辑专利

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/3/474861.shtm当地时间2月28日,美国专利商标局(USPTO)做出裁定:张锋所在的博德研究所团队拥......

NatMicrobiol:新研究表明可对微生物群落进行CRISPR/Cas编辑

迄今为止,CRISPR酶已被用于一次编辑一种细胞类型的基因组:它们对一种组织或器官内的特定细胞类型或者在试管中生长的一种微生物进行基因切割、剔除或添加。如今,在一项新的研究中,来自美国加州大学伯克利分......