CRISPR/Cas9 是細(xì)菌和古細(xì)菌在長期演化過程中形成的一種適應(yīng)性免疫防御，可用來對抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9 系統(tǒng)通過將入侵噬菌體和質(zhì)粒 DNA 的片段整合到 CRISPR 中，并利用相應(yīng)的 CRISPR RNAs（crRNAs）來指導(dǎo)同源序列的降解，從而提供免疫性。
 

【CRISPR/Cas9研究史】

來自美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的微生物學(xué)教授Bill Metcalf和博士后研究員Dipti Nayak記錄了在古生菌（Archaea，也譯作古細(xì)菌，或古菌）中使用CRISPR-Cas9介導(dǎo)的基因組編輯

來自韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所（Institute for Basic Science, IBS）基因組工程中心的研究人員利用這種流行的基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的一種變體版本培育出單核苷酸編輯小鼠

英國《自然•通訊》雜志發(fā)表一項(xiàng)遺傳學(xué)重要研究成果，其所述方法利用了CRISPR/Cas9基因治療系統(tǒng)，可適用于導(dǎo)致色素性視網(wǎng)膜炎（失明的主要原因）的各種潛在遺傳缺陷,能夠阻止小鼠視網(wǎng)膜退化，進(jìn)而拯救失明小鼠。

美國猶他大學(xué)生物工程助理教授Robby Bowles和同事們證實(shí)利用一種基于CRISPR/Cas9的表觀基因組編輯方法，抑制炎性細(xì)胞因子受體（特別是TNFR1和IL1R1），改變細(xì)胞對炎性環(huán)境作出的反應(yīng)，從而抑阻止慢性疼痛。

德州大學(xué)MD安德森癌癥中心表觀遺傳學(xué)與分子致癌系副教授Shi和他的團(tuán)隊(duì)利用基因組編輯工具CRISPR/Cas9剔除ENL，從而抑制癌基因表達(dá)
 

【提高CRISPR/Cas9效率的小分子化合物】

2015年1月份，在期刊cell stem cell發(fā)表了一項(xiàng)研究成果“Small Molecules Enhance CRISPR Genome Editing in Pluripotent Stem Cells”：Gladstone研究所的科學(xué)家們通過高通量小分子化合物篩選，鑒定出幾種小分子化合物能夠提高CRISPR-CAS9系統(tǒng)的基因組編輯效率。這項(xiàng)研究不僅找到了一種提高CRISPR-CAS9效率的方法，同時(shí)證明了小分子化合物可以成功的調(diào)控基因組工程。

研究人員通過一種基于報(bào)告基因的篩選方法進(jìn)行小分子化合物的高通量篩選，試圖找到能夠通過同源指導(dǎo)修復(fù)調(diào)節(jié)CRISPR-CAS9系統(tǒng)對基因組進(jìn)行編輯的小分子化合物。 利用這種篩選方法，研究人員鑒定出能夠提高CRISPR介導(dǎo)的HDR效率的小分子化合物，并且發(fā)現(xiàn)在這些小分子化合物存在的情況下，能提高3倍大片段插入效率和9倍點(diǎn)突變效率。研究人員還發(fā)現(xiàn)一種小分子化合物能夠抑制HDR，同時(shí)增強(qiáng)NHEJ介導(dǎo)的移碼插入和刪除。這些鑒定出來的小分子化合物能夠以zui小的毒性在多種細(xì)胞類型中發(fā)揮作用。使用小分子化合物提供了一種簡單有效的方法，促進(jìn)基因組的編輯，同時(shí)促進(jìn)了對哺乳動(dòng)物細(xì)胞DNA修復(fù)機(jī)制的研究。

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