Science發布CRISPR技術又一突破

　　CRISPR技術自2012年首次作為一種基因組編輯工具登臺以來，關于這種技術的論文數量就大幅增加，最好的證明之一就是2015年兩位科學家由于在CRISPR基因組編輯技術方面的重要貢獻而獲得“科學突破獎”，其中一位獲獎者：Jennifer Doudna 最近在范德堡大學進行客座演講，主會場和分會場都擠滿了人，從中可以窺見這一技術的火熱程度。

　　2015這種技術更是成果不斷，不但在衰老研究，癌癥研究方法取得了重要成果，而且技術上也突破了一個個難題。

　　而最近來自加州大學圣地亞哥分校的一組研究人員又在這一方面取得了新進展：研究人員利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術研發出了一個新系統，利用這一系統，科學家們可以將一種雜合突變轉變成一種純合突變，也就是等位基因同時發生突變。這在未來也許可以廣泛用于基礎研究，臨床醫學和農業等領域。

　　這一研究成果公布在3月20日的Science雜志上。

　　目前不少科學家們已經了解如何用基因編輯技術將只有一個突變基因的生物體轉變成有兩個突變基因的生物體。在二倍體生物中，如果一個基因變異是正常的而另外一個發生突變（這種情況被稱作雜合突變，相反就是純合突變），那么生物體常常不會顯示突變的性狀。但是在許多情況下，研究人員希望能分析突變體的表型，如果單獨突變一個拷貝就能傳播到另外一個，那么就能減少很多實驗步驟，節約人力物力。

　　CRISPR源于包含著稱作為成簇的規律間隔的短回文重復序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)DNA片段的微生物免疫系統。許多實驗室都利用這一技術取得了新進展，在這項研究中，Valentino M. Gantz領導的研究組研發出了一個新系統，利用這一系統能將一種雜合突變轉變成一種純合突變，令兩個拷貝都發生突變。

　　這一系統就是突變鏈式反應（mutagenic chain reaction，MCR，生物通譯），也就是將一種特殊的MCR成分注射到正常野生型的果蠅胚胎中，這一成分包含有目標突變，以及其它元件。然后MCR就能利用最初的突變基因傳播突變，令染色體上相應位置的基因也發生突變。

　　研究人員在果蠅中也證實了這一系統的有效性，他們發現97%的情況下，MCR突變能傳播給其它基因。這一新技術未來將能在基礎科學、醫藥和農業中有廣泛的應用。不過作者也指出這種應用可能也會帶來風險，這還需要進一步的探討。

　　此外近期另外一項值得關注的CRISPR技術進展就是幾個研究組開發出了基于CRISPR-Cas9的轉錄激活系統，可以用光進行控制，該系統包括一對融合蛋白：一個蛋白把滅活Cas9蛋白結合到一個稱為CIb1的蛋白，另外一個蛋白將一個轉錄激活結構域結合到隱花色素2（CRY2）。用藍光照亮表達這兩個蛋白質的細胞和引導性RNA，可使兩個蛋白質片段配對，將轉錄激活結構域拴在DNA上，并激活轉錄。這一設計為以前這種構成性的合成轉錄因子引入了一種調控機制。