用CRISPR实现基因转录活体成像

　　最近，日本的一个研究小组开发出一种实时成像方法，用于内源基因转录活性和核定位的同步测量。研究人员用该方法来检测亚基因组范围的流动性变化，这取决于小鼠胚胎干细胞中多能性相关基因的活性。 Hiroshi Ochiai博士和他的同事Takeshi Sugawara博士、Takashi Yamamoto教授，建立了一种新的实时成像方法，被称为“Real-time Observation of Localization and EXpression (ROLEX)”系统。这个系统可让研究人员使用MS2转录成像和规律成簇间隔短回文重复（CRISPR）基因显像技术，同时测量内源基因的转录活性和核定位。

　　Ochiai博士指出：“仅现有的技术——如染色质构象捕获（3C）相关方法和使用高分辨率显微镜的荧光原位杂交（FISH）分析，很难探索基因组和基因表达随时间而发生的空间组织变化。动态信息的获取，对高阶基因调控的全面了解是必需的。因此，迫切需要开发新的技术来分析基因转录和空间组织的动力学。”

　　ROLEX系统表现出很高的特异性，而且不影响靶基因的表达水平。例如，该系统可让我们能够检测亚基因组流动性的变化，这种变化取决于Nanog基因的转录活性，这个基因编码小鼠胚胎干细胞多能性的一个关键转录因子。

　　ROLEX系统预计将用于研究通过远程基因组相互作用的高阶基因调控动力学，并评估细胞的基因组结构变异，是否会引起基因表达中的细胞间异质性。这种异质性被认为与肿瘤细胞对抗癌药物的耐药性相关，也与多能干细胞分化为所需细胞类型的不同能力有关。

　　Ochiai进一步表示：“ROLEX系统将为活细胞中基因转录和细胞核动态之间的关系，提供前所未有的见解。我们相信，该系统将成为一种强大的工具，不仅用于细胞生物学，也应用于其他领域，包括生物医学研究和临床疗法。”

　　这些研究结果发表在最近的《Nucleic Acids Research》杂志，题为“Simultaneous live imaging of the transcription and nuclear position of specific genes”。