Science：严重停顿!应用新开辟的CRISPR

2020年11月12日讯/BIOON/---生物学中的很多根本道理和根本上一切调理发育的门路都是在所谓的遗传挑选中发明的。挑选最后是在果蝇和秀丽隐杆线虫中创始的，它触及到很多基因的一一掉活。经过剖析基因掉活的结果，迷信家们可以得出关于其功效的结论。比方，这种办法可以肯定年夜脑构成所需的一切基因。

在果蝇和线虫身上可以惯例地停止遗传挑选。在人类中，存在着丰厚的关于病和疾病相干渐变结果的常识，但对人类停止零碎性剖析是弗成能的。现在，在一项新的研讨中，来自奥天时维也纳生物中间（Vienna BioCenter）、维也纳年夜学和维也纳医科年夜学的研讨人员开辟出一种冲破性的技巧，这种技巧许可在人类组织中并行剖析数百个基因。他们将这种新技巧定名为CRISPR-LICHT。相干研讨成果近期揭橥在Science期刊上，论文题目为“A human tissue screen identifies a regulator of ER secretion as a brain size determinant”。

图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.abb5390。 经过应用维也纳生物中间奥天时迷信院分子生物技巧研讨所（IMBA）的Jürgen Knoblich研讨团队开辟的人脑三维细胞培育模子---年夜脑类器官（cerebral organoids），人们现在可以应用CRISPR-LICHT剖析数百种渐变在人脑中的感化。

论文配合第一作者、IMBA博士生Dominik Lindenhofer说明说，“这种技巧是基于众所周知的在2020年10月取得诺贝尔奖的CRISPR-Cas9技巧和双条码办法的联合。症结的技能是应用导游RNA（gRNA），同时也应用一种基因条形码，即我们添加到用来培育类器官的细胞基因组中的DNA片断。这让我们可以看到每个类器官的完好细胞谱系，而第二种条形码让我们可以盘算每个肇端细胞发生的细胞数目。这下降了乐音，是以我们可以肯定每种gRNA对类器官发展进程中发生的细胞数目的影响。为了描绘我们的办法，我们将之称为CRISPR-LICHT（CRIPSR-Lineage Tracing at Cellular resolution in Heterogenous Tissue，应用CRR在异质组织中停止细胞分辩率下的谱系追踪）。”

这些研讨人员将CRISPR-LICHT使用于小头畸形（microcephaly），即一种以患者年夜脑尺寸减少和严重智力妨碍为典范特点的性疾病。经过这种反动性的新技巧，他们挑选出了一切疑似在这种疾病中发扬感化的基因。

论文配合第一作者、IMBA博士后研讨员Christopher Esk说，“我们不只可以应用CRISPR-LICHT辨认小头畸形基因，并且还准确地肯定了一种介入掌握年夜脑年夜小的特定机制。”内质网（ER）被肯定为掌握胞外基质卵白排泄的次要枢纽。这种机制会影响组织的完好性，从而影响年夜脑的年夜小，并被肯定为小头畸形的缘由之一。

果蝇的遗传挑选早已成为全基因组挑选的成熟对象，在维也纳有着悠长的传统。维也纳果蝇研讨中间（VDRC）由来自IMBA的迷信家们配合开辟，是欧洲独一的果蝇种群中间，而且也是全球最年夜的用于功效基因研讨的果蝇数据库之一。IMBA迷信主任兼组长Jürgen Knoblich也有研讨果蝇学的经历，并且多亏了果蝇，他对在年夜脑发育中的感化有了主要的新见地。

Knoblich说，“我们十分高兴地申报，我们现在可以惯例地在庞杂的类器官零碎中停止挑选。该办法可以使用于其他类器官模子和任何影响器官构成的疾病。这是一种全新的剖析年夜脑疾病的办法，而且具有令人难以相信的将来潜力，这是由于它可以使用于任何年夜脑疾病，包含自闭症。我们的研讨只要在维也纳生物中间的协作精力下才有能够，这是由于其他研讨团队也为协助开辟这种新技巧做出了本质性奉献。”（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

1.Christopher Esk et al. . Science, 2020, doi:10.1126/science.abb5390.

2.A groundbreaking genetic screening tool for human organoids

https://phys.org/news/2020-10-groundbreaking-genetic-screening-tool-human.html