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CRISPR系统为代表的基因编辑工具发展迅猛，被广泛应用于动植物基因组编辑、文库筛选、核酸检测和基因治疗等等，相关成果层出不穷。此外，近年来基于CRISPR-Cas9系统开发的单碱基编辑系统（Base editors）更是如火如荼，新的先导编辑系统（Prime editor）也正在兴起。因此，笔者盘点最近一段时间CRISPR领域的最新进展，以飨读者。 一、 bioRxiv：首个碱基编辑器筛选文库！ 了解单核苷酸变异的功能后果对于揭示疾病的遗传基础至关重要，但表征变异的技术是有限的。 2020年5月17日，美国Broad研究所John G Doench与BE的开发者David R Liu合作，首次利用胞嘧啶碱基编辑器（CBE）文库筛选来分析哺乳动物细胞中内源性位点的变异。对CBE文库在正选择和负选择中的性能进行基准测试，成功高精度地识别BRCA1和BRCA2中已知的功能缺失突变。为了展示BE筛选在探测小分子-蛋白质相互作用方面的效用，使用BH3模拟物和PARP抑制剂进行筛选，并识别导致药物敏感性或耐药性的点突变。最后，研究者创建了一个包含3584个基因的52,034个临床观察到的突变体的文库，并在细胞应激源存在的情况下进行筛选，识别出许多DNA损伤修复基因中的功能丧失突变体。总之，预计这种筛选方法将广泛适用于可扩展的基因变异的功能化。 值得一提的是，John G Doench是MIT和哈佛大学基因干扰平台的副主任，专注于功能基因组技术开发，首先是RNAi，最近是CRISPR技术。他的团队在CRISPR文库筛选领域做了很多开拓性的工作。 原文链接：https:///10.1101/2020.05.17.100818 二、 bioRxiv：首次揭示染色质状态影响Cas9编辑修复通路的原理！ DNA双链断裂(DSB)修复是由多条途径介导的，包括经典的NHEJ和几条同源驱动的修复途径。这对于Cas9介导的基因组编辑尤其重要，其结果关键取决于修复断裂的途径。先前的研究已认为局部染色质状态会影响修复途径的选择，但其潜在的原理却知之甚少。 2020年5月5日，荷兰癌症研究所Bas van Steensel团队利用一种新开发的多重报告分析结合Cas9酶切，在超过1000个基因组位置系统地测量了三条DSB修复途径的相对活性随染色质环境的变化（1）。结果表明NHEJ修复广泛偏向常染色质，而微同源介导的末端连接(MMEJ)在特定的异染色质环境中更有效。在H3K27me3标记的异染色质中，抑制H3K27甲基转移酶EZH2使平衡向NHEJ移动。单链模板修复(Single-strand Template Repair，SSTR)通常用于精确的CRISPR编辑，与MMEJ竞争，这种竞争与染色质背景相关性较弱。这些结果为深入了解染色质对DSB修复途径平衡的影响，以及指导Cas9介导的基因组编辑实验的设计提供了依据。 值得一提的是，Bas van Steensel组曾先后于2014年和2018年在NAR发文，开发了TIDE（2）和TIDER（3）工具，两者分别能基于桑格测序数据评估Cas9编辑后的KO和KI结果，在领域内得到广泛应用。 原文链接： 1.https:///10.1101/2020.05.05.078436 2. https:///10.1093/nar/gku936 3. https:///10.1093/nar/gky164 三、 Cell Reports：Cas9 RNP介导的成熟原代先天免疫细胞的基因组编辑 CRISPR系统已经成为从功能上研究免疫系统调节复杂机制的有力工具。虽然免疫领域一直以来都希望能对先天免疫进行基因重组，但目前方法的实用性受到体内成熟细胞系基因敲除效率低或特异性有限的限制。 2020年5月19日，美国加州大学洛杉矶分校Timothy E. O’Sullivan团队在Cell Reports发文，提出了一种优化的策略，即非病毒的CRISPR-Cas9核糖核蛋白(cRNP)基因组编辑成熟的原代小鼠固有淋巴细胞和髓系细胞，在单一电穿孔表达条件下就可以导致几乎完全失活单基因或双基因的表达。此外，研究者还描述了体内过继转移小鼠模型，该模型可用于使用cRNP编辑的NK细胞和骨髓来源的常规树突状细胞前体(CDCP)筛选病毒感染期间的基因功能。这一资源将促进目标基因的发现，并为小鼠先天免疫系统中的基因编辑提供一种特异和简化的方法。 原文链接： https:///10.1016/j.celrep.2020.107651  版权作品，未经PaperRSS书面授权，严禁转载，违者将被追究法律责任。 PaperRSS，关注生命科学，高校院所科研进展。 |
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