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Nat Biotechnol:科学家成功利用CRISPR技术实现剂量依赖性的基因表达激活

来源:本站原创 2019-11-15 08:28

2019年11月15日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中,来自北卡罗来纳大学Eshelman药学院等机构的科学家们通过研究开发了一种新方法,能够利用CRISPR基因编辑技术进行剂量依赖性的基因表达激活,文章中,研究人员描述了如何利用这种技术以一种可替换的方法来改变基因表达以及其工作的原理和机制。

图片来源:CC0 Public Domain

此前研究结果表明,CRISPR/Cas9基因编辑技术能抑制或激活基因的表达,但截至目前为止,其并不能用来促进剂量依赖性的基因表达激活;这项研究中,研究人员就发现了一种新方法,其能利用化学表观遗传修饰物(CEMs,chemical epigenetic modifiers),通过使用部分内源性染色质-激活器来激活所需的基因进行表达,这或许就能消除外源性转录激活剂的必要性。

研究者发现的新方法包括两种组分,其中第一种就是Cas9,其能与结合蛋白FKBP一起催化失活;第二种就是利用FK506制造的CEM,其能与特殊的分子相关联,而这种分子则能与所需的细胞表观遗传机器相互作用;具体地说,这种新方法能够制造激活CEM的分子,而该分子能帮助寻找基因激活机器,包括CEM114、CEM87和CEM88,诸如此类分子能与不同的酶类相结合,上述两个组分能被用来以研究者需要的方式激活基因的表达。

随后研究人员检测了这种新型系统,即利用绿色荧光蛋白感染HEK293T细胞,随后对表达导向RNA和非活性Cas9的细胞进行计数,紧接着研究者利用质粒表达和上述三种CEMs中的一种来检测基因表达的激活状况,他们必须等待两天才能够确认,是否与未处理的细胞相比绿色荧光蛋白的表达量会发生增加,研究者还仔细分析了用CEMs处理过的失活Cas9,来确定是否CEM系统能以一种所需的方式激活绿色荧光蛋白,在该过程中,研究者发现,使用CEM87进行处理是唯一能够增加绿色荧光蛋白表达的方法。最后研究者表示,这种新型技术能够用来在验证性研究中分析剂量依赖性的基因表达激活状况。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Anna M. Chiarella, Kyle V. Butler, Berkley E. Gryder, et al. Dose-dependent activation of gene expression is achieved using CRISPR and small molecules that recruit endogenous chromatin machinery, Nature Biotechnology (2019). DOI: 10.1038/s41587-019-0296-7

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