《Nature》子刊:CRISPR標記螢光工具 成「類器官」研究利器

2020/03/04
《Nature》子刊:CRISPR標記螢光工具 成「類器官」研究利器
近(2)日,荷蘭烏特勒支Hubrecht研究所的團隊開發了一項名為「CRISPR-HOT」的工具,能輕鬆在體外實驗所使用的類器官(organoid)上標記螢光,使針對罕見細胞或特殊細胞分裂研究的過程變

近(2)日,荷蘭烏特勒支Hubrecht研究所的團隊開發了一項名為「CRISPR-HOT」的工具,能輕鬆在體外實驗所使用的類器官(organoid)上標記螢光,使針對罕見細胞或特殊細胞分裂研究的過程變得輕而易舉,該研究成果發表於期刊《Nature cell biology》。

「CRISPR-HOT」(CRISPR–Cas9-mediated homology-independent organoid transgenesis)是一項利用CRISPR–Cas9技術,在人類類器官(organoids)中放入目標基因的工具。

類器官是一種體外的多細胞培養結構,其3D構造可表現動物組織或器官的部分特性,因此近年在疾病研究的應用與日俱增。

由Hans Clevers帶領的研究團隊,使用CRISPR-HOT將螢光標記插入類器官細胞的特定DNA中,便能為目標基因「上色」,以利後續對其進行分析。

例如他們利用類器官,將腸道中可分泌荷爾蒙調節腸胃道功能的「腸內分泌細胞」(enteroendocrine cell)標記螢光,即能讓科學家在研究此類數量極少的細胞時更為方便。

研究人員表示,CRISPR-HOT技術是透過將DNA片段以非同源末端連接(non-homologous end joining)的方式,插入原DNA序列中;過去此方式被認為較易出錯而鮮少被使用,但團隊本次證明此種基因剪輯方法比其他手段都更有效,且穩定耐用。

研究異常肝細胞更便利

此外,研究團隊也針對肝臟中,一種DNA為多倍體的異常肝細胞(polyploid hepatocytes)進行測試,此種異常細胞的形成機制目前仍不清楚,與疾病之間的關聯也有待更多研究;團隊以CRISPR-HOT在肝臟類器官,螢光標記與細胞分裂有關的成分後,首次看見該異常細胞的分裂過程。

團隊亦研究了肝癌中常見的TP53基因突變,對異常分裂是否有所影響,結果發現該基因與異常肝細胞的產生的確有明顯關聯。

研究團隊表示,CRISPR-HOT大幅簡化了類器官中的基因編輯程序,對於研究發育和許多疾病相關問題,將帶來相當大的幫助。

參考資料:

1.論文原文:https://www.nature.com/articles/s41556-020-0472-5

2.https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200302113330.htm