点亮基因组——基于CRISPR/Cas9的新方法

日期: 2019年03月12日


    

点亮基因组——基于CRISPR/Cas9的新方法

 

自从2012年CRISPR/Cas9(通常被称为基因编辑工具)问世以来,该系统在科学界一直受到关注,许多科学家发现了它的不同应用。来自Leibniz研究所植物遗传学和作物植物研究的科学家们最近发现了一种新型RNA引导核酸内切酶原位标记(RNA-guided endonuclease - in situ labelling-tool,RGEN-ISL)工具,从而无需变性DNA,在染色质保持完整的情况下,对样品的结构进行研究。

 

此外,RGEN-ISL可以与蛋白质检测方法相结合,允许标记过程的实时可视化。RGEN-ISL虽然是基于植物基因组开发的,但在所有生物体中都可以使用,将成为染色体生物学领域一种很有前途的新工具。

 

CRISPR/Cas9的RNA/蛋白质复合物最初来源于化脓性链球菌,现在已经成为真核生物靶向基因组编辑的一种工具。尽管其剪状特性已经得到广泛认可,来自Leibniz研究所的科学家们正在以一种新的细胞遗传学方法使用CRISPR/Cas9。

 

过去30年,荧光原位杂交(FISH)已成为染色体水平可视化原位DNA序列的常用方法。然而,这种方法需要将样本DNA变性,因此经常损坏样品的结构。通过以CRISPR/Cas9为基础的RGEN-ISL,研究人员成功地绕过了FISH的变性步骤,同时整合了传统FISH方法所用的荧光标记特性。RGEN-ISL保留了样本结构,为研究基因组的时空结构提供了一个选择。

 

进一步的实验表明,RGEN-ISL优于传统的组合方法,如FISH结合免疫组化,因为其所需的准备步骤较少,且相对更快、更便宜。此外,新方法在4℃至37℃的广泛温度范围内即可操作,还可以与其他蛋白质检测盒成像方法结合。另一个优点是,RGEN-ISL允许实时可视化CRISPR/Cas9介导的DNA标记,因此可揭示反应的动力学。

 

目前为止,研究人员已经在植物染色体和人类染色体中测试了RGEN-ISL,这说明新方法可能适用于所有生物体。目前该方法仅限于重复的DNA序列,这在植物基因组中很常见。未来,这种方法甚至可用于可视化单一拷贝序列。

 

原文检索:RNA‐guided endonuclease – in situ labelling (RGEN‐ISL): a fast CRISPR/Cas9‐based method to label genomic sequences in various species

 

转载标题:点亮基因组——基于CRISPR/Cas9的新方法

 

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