CRISPR/Cas9技术因其精确、高效和易于操作的特点,已成为生物医学领域的革命性工具。CRISPR-Cas9的经典技术路径包括gRNA引导的Cas9靶向DNA切割和DNA修复两个基本过程。将核酸酶失活形式的 Cas9 (dCas9)与转录抑制因子或激活因子结构域融合可分别实现转录干扰 (CRISPRi) 或激活 (CRISPRa),则代表了完全不同的CRISPR介导的基因调控手段。近日,周祖平、毕昌昊教授团队成功开发了一种新型CRISPRa工具,该系统可显著提高真核生物基因转录激活效率,并在癌症治疗和功能获得基因组筛选等中极具应用潜力。
该研究团队首先从秀丽隐杆线虫(C. elegans)筛选出了NHR模块,发现其在转录激活能力上优于传统的VP64模块,且体积更为紧凑。研究人员通过将NHR模块与dCas9-VPR系统融合,进一步构建了一种称为NHR-VP64-p65-Rta(NVPR)的CRISPRa系统。该系统可使哺乳动物细胞中内源性基因激活的效率得到显著改善。RNA-seq分析显示,dCas9-NVPR复合物在全基因组范围内具有高特异性。最后,研究人员证明,dCas9-NVPR在恢复肿瘤抑制基因PER2和ZNF382的表达方面表现出色,能够有效抑制癌细胞的恶性表型。这项研究证实了基于CRISPR的精准治疗方法的巨大潜力,为未来基因治疗研究和临床应用开辟了新的道路。
研究结果以“Mini and enhanced CRISPR activators for cancer therapies” 为题发表于《Journal of Advanced Research》(I区,IF 11.4)。广西师范大学为论文第一作者单位,2021级硕士研究生黄美玉等为第一作者,周祖平教授、柔性引进专家毕昌昊研究员等为共同通讯作者。
论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209012322400482X?via%3Dihub#f0035