《Science》柏克萊次世代CRISPR干擾工具 加速解謎遺傳調控網路

2020/12/14
《Science》柏克萊次世代CRISPR干擾工具 加速解謎遺傳調控網路
近(10)日,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究團隊,於知名學術期刊《Science》上發表一項創新技術,它能透過CRISPR干擾和深度定序,一次分析特定基因的數千種上游調節因子表

編譯 / 吳培安

近(10)日,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究團隊,於知名學術期刊《Science》上發表一項創新技術,它能透過CRISPR干擾(CRISPR interference, CRISPRi)和深度定序(deep sequencing),一次分析特定基因的數千種上游調節因子表現差異。研究團隊目前已將它用於酵母菌的基因功能分析,未來將朝著人類疾病相關基因推進,例如找出抑制癌症成長的藥物新標靶。

UC Berkeley分子細胞生物學副教授Nicholas Ingolia表示,其研發出的技術名為CiBER-seq,全名為「CRISPR干擾條碼化表現報告定序」(CRISPR interference with barcoded expression reporter sequencing),透過CRIPSRi反向操作的方式,一次彙整分析特定基因上游的成千上萬個調控因子。

這項技術的創新關鍵,在於同時使用多種CRISPR/Cas9的單一引導RNA (single guide RNA, sgRNA)。每一種sgRNA都連接著一段對應相同反應(response)的「查詢啟動子」(query promoter)上,以及一段獨特且隨機組成的核苷酸序列條碼(barcode)連接。

由於每種sgRNA都對應一種特定所對應的轉錄條碼,因此透過深度定序,就可以分析每個條碼的相對豐富度(relative abundances),再觀察查詢啟動子反應所對應的表型變化。例如,如果A條碼豐富度是B條碼的10倍,代表A條碼所對應的查詢啟動子活化的程度是B的條碼10倍之多。

Nicholas Ingolia表示,這項技術將能幫助針對遺傳網路進行基礎研究的科學家,更快速的釐清基因和調節因子之間的連鎖關係,找出和致病性基因相關的遺傳調控機制,以利發現藥物的新標靶。

他以癌症為例說明,目前已經有好幾種已知基因的表現,和癌細胞的生存與擴張息息相關,而這項技術將能幫助科學家更好、更快的解答這些基因的上游調控機制,進而找出潛在療法。



參考資料:
https://news.berkeley.edu/2020/12/10/using-crispr-new-technique-makes-it-easy-to-map-genetic-networks/