新研究探索CRISPR激活规则

新的研究开始编写有关如何有效使用CRISPR激活技术的规则手册。威康桑格研究所的研究人员和合作者使用人类干细胞和神经元来研究影响CRISPR激活对不同基因组的作用的特征。

该研究于今天(2023年3月13日)发表在MolecularCell上，解释了确定基因对CRISPR激活的反应程度的规则，确保可以尽可能高效地设计未来的研究。

CRISPR激活(CRISPRa)是一种CRISPR基因编辑，用于过度表达某些基因。虽然这种技术被广泛使用，但预测其针对基因组中某些点的效率可能具有挑战性，因此很难可靠地过度表达某些基因。

这项新研究在人类干细胞系基因组的数千个点上整合了一个标记基因，然后用CRISPRa激活它，看看它在哪里成功。使用的干细胞系分化成神经元，使团队还可以收集有关不同细胞类型的CRISPRa效率的信息。

该团队发现了影响CRISPRa效率的多个特征，包括表达水平、染色质状态、细胞状态和基因位置。他们发现，二价基因是关键的发育调节基因，在同一区域具有抑制和激活标记，可以被CRISPRa强力激活。他们还发现，CRISPRa可以达到驱动细胞状态发生重大变化并导致它们分化所必需的相同过表达水平。

该团队发现，虽然大多数基因都可以被CRISPRa激活，但并非每个细胞的反应程度都相同。例如，包含H3K9me3抑制调节因子的基因，因此不会被激活，表现出更大的反应变化。

这些数据首次表明CRISPRa普遍适用于染色质状态和细胞类型，并强调了影响基因激活程度的因素以及重现这些影响的难易程度。了解这些因素对于CRISPRa筛选的设计和分析非常重要，CRISPRa筛选用于寻找与遗传疾病有关的基因。

需要进一步研究以继续添加这些规则，并查看不同的CRISPRa或CRISPR干扰技术是否以相似的方式运行。

WellcomeSanger研究所的第一作者QianxinWu博士观察到：“我们的研究建立了一个系统来报告干细胞中CRISPR激活的有效性，使我们能够更好地了解CRISPRa如何在多种细胞状态下发挥作用。我们还表明CRISPR基因激活足以诱导干细胞分化为其他细胞状态。这表明CRISPRa筛选可用于搜索参与细胞过程的基因或生成更准确的体内细胞类型模型，有助于研究遗传疾病和再生医学。”

WellcomeSangerInstitute的资深作者AndrewBassett博士评论道：“CRISPR激活是一种广泛使用且非常有价值的基因组编辑技术，我们的研究旨在支持那些使用它的人并帮助他们充分利用”