清华大学PNAS发布全新基因编辑系统

　　11月4日，清华大学医学院倪建泉教授研究组在《美国科学院院刊》(PNAS)发表题为《高效及可遗传性果蝇基因组Cas9编辑技术》(Optimized gene editing technology for Drosophila melanogaster using germline-specific Cas9)的研究论文，首次报道了一种高效、可遗传、低耗的果蝇基因组编辑技术，只需构建一种sgRNA质粒就可以实现基因编辑。清华大学医学院博士生任兴杰、孙锦为该论文的共同第一作者。

　　在利用模式动物进行基因功能研究的过程中，一套特异、高效的基因编辑工具显得尤为重要。继同源重组之后，基于核酸酶的zinc-finger nuclease (ZFN) 和transcription activator-like effector nuclease (TALEN)系统，大大加快了研究者对模式动物的基因改造。这两套系统在使用过程中，针对靶标基因，需要构建具有特异性DNA序列结合结构域的核酸酶，此过程繁琐复杂，还需经过体外转录过程，使用不便。最新的CRISPR/Cas9系统，是一套基于细菌免疫防御机制的基因组编辑系统， 它由具有核酸酶活性的蛋白(Cas9)和具有导向作用的RNA分子(sgRNA)组成。

图为CRISPR/Cas9系统工作原理。

　　该文首次利用果蝇生殖细胞特异性的外源转基因Cas9和优化的表达引导RNA的DNA载体来进行基因组的定点编辑，不仅克服了体细胞突变引起的毒性，而且获得可遗传突变体后代成本低、时间短、效率高。此外，该课题组在此次研究中还设计构建了果蝇全基因组的引导RNA文库(http://www.flyrnai.org/crispr/)。

图为利用Cas9/sgRNA系统来快速高效的进行果蝇基因组编辑。

　　该研究得到了清华-北大联合中心、国家重点基础研究发展计划(973)和教育部博士点基金等的支持。