解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn1CRISPR-Cas9技术在基因组高通量研究中的进展本综述由解螺旋学员Tulip负责修订(2018年10月)利用功能缺失型(Loss-of-function)或者功能获得型(Gain-of-function)策略高通量筛选功能基因,是研究人员快速寻找调控特定表型的重要或关键基因的主要方法。RNAi的遗传筛选方法尽管已经得到了广泛的应用,然而其抑制效果不完全、脱靶效应明显等劣势依然存在。近年来兴起的CRISPR/Cas9(Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeatsequences/CRISPR-associatedprotein9)技术能快速、简便、准确地实现基因组敲除等编辑功能,因而成为一种强大的遗传筛选工具;在各种细胞系、人和小鼠及斑马鱼等多种模式动物中,大规模运用该方法筛选功能基因已经取得了巨大成功1。CRISPR-Cas9技术1是在DNA水平上对靶基因进行敲除,相比于另外两种基因敲除技术TALEN和ZFN,其操作简易、成本低,因此该项技术越来越受到科研领域的关注,逐渐成为了研究者在进行基因敲除中的首选技术。CRISPR-Cas9技术在基因功能确证以及疾病模型的构建中发挥着重要的作用2-4,凭借该项技术除了可对单一基因进行遗传操作外,通过建立sgRNAs(singleguideRNAs)基因组文库,其在全基因组高通量筛选中更是发挥着不可替代的作用5,6。2015年10月,张锋博士与EugeneKoonin合作发现了自然存在的、具有基因组编辑潜力的三个新系统:C2c1、C2c2和C2c3。发现以及确定这些系统的特征有望进一步扩大基因组编辑工具箱,为生物医学研究开辟新的途径,C2c2专注靶向RNA的功能补充了靶向DNA的CRISPR-Cas9系统。能够只靶向RNA提供了以一种高通量的方式特异性控制RNA及更广泛地操控基因功能的能力。这有潜力加速了解、治疗和预防疾病的进程。解螺旋www.helixlife.cn简而言之,CRISPR-Cas9在全基因组筛选中,不仅可以靶向蛋白质编码区域,还可以靶向基因调控区域;不仅可以靶向DNA,还可以靶向microRNA、lncRNA等RNA序列7,这是目前任何一种其他技术不具备的优势,下面将依据功能缺失性研究和功能获得性研究分类对CRISPR-Cas9在基因组高通量研究中的进展进行简单介绍。1、功能缺失性研究:在早期的CRISPR-Cas9全基因组筛选中,研究者们通过正向选择(positiveselection)和负向选择(negativeselection)筛选到很多已知的(known)和新发现的(novel)对肿解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn2瘤发生、发展相关基因、功能必需基因以及药物、毒物耐受基因。...