張鋒博士Nature子刊再發CRISPR重要成果

　　規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas9的組合，原本是細菌抵御病毒的重要武器，現在這一組合已經成為了一個通用工具，被用于在真核生物中進行位點特異性的基因組編輯。

　　由于這種基因組編輯技術更易于操作，也具有更強的擴展性，CRISPRs-Cas9迅速成為了科研領域的新寵兒。

　　日前，麻省理工的張鋒（Feng Zhang）博士領導研究團隊向人們展示了CRISPR-Cas9的新應用。他們用這一技術在哺乳動物大腦中進行了基因功能的活體研究，文章發表在十月十九日的Nature Biotechnology上。

　　張鋒博士是CRISPR/Cas9技術的先驅之一。他是麻省理工學院腦與認知科學助理教授、McGovern 腦研究所和Broad研究所核心成員。去年七月，張鋒榮獲了美國生物醫學大獎：瓦利基金青年研究家獎（Vallee Foundation Young Investigator Award），獎金25萬美元。其研究組研究方向為設計新的分子工具來操控活體大腦。

　　在活動物體內操縱神經元的基因組，能為哺乳動物大腦的基因功能研究提供極大的便利。釀膿鏈球菌的Cas9（SpCas9）能夠在復制中的真核細胞中編輯一個或多個基因，通過誘導移碼插入/缺失（indel）突變來去除相應的蛋白。

　　研究人員通過腺相關病毒（AAV）載體遞送SpCas9和引導RNA，在成年小鼠的大腦中分別靶標了單基因（Mecp2）和多基因（Dnmt1、Dnmt3a和Dnmt3b）。隨后他們進行了生化、遺傳學、電生理學和行為學實驗，闡明了上述基因組修飾在神經元中起到的效果。

　　這項研究向人們展示，AAV介導的SpCas9基因組編輯能夠幫助人們在大腦中進行基因功能的反向遺傳學研究。

　　前不久張鋒博士等人對CRISPR體系進行了改良，在七月三十日的Nature Methods雜志上展示了升級版的CRISPR敲除技術。為了改進病毒包裝和引導序列，研究人員構建了一個能生成高滴度病毒的新載體（lentiCRISPRv2）。研究顯示，新載體的功能性病毒滴度比lentiCRISPRv1差不多提高了十倍。他們為了進一步提高病毒滴度，還開發了一個雙載體系統，通過不同的病毒載體分別遞送Cas9 (lentiCas9-Blast)和sgRNA (lentiGuide-Puro)。