北大生命科学学院魏文胜课题组报道长非编码R
来源:势力网 发表于2019-07-08 11:05:50 编辑:史泰龙
摘要: 基因的功用探求是生命科学研讨的永久主题。近几年以CRISPR-Cas9为代表的基因组修改技能让直接在高级生物体内进行基因的功用挑选成为可能(Shalem, et al

 

北大生命科学学院魏文胜课题组报道长非编码RNA的高通量功能性挑选新方法

 

北大生命科学学院魏文胜课题组报道长非编码RNA的高通量功能性挑选新方法

 

北大生命科学学院魏文胜课题组报道长非编码RNA的高通量功能性挑选新方法

 

北大生命科学学院魏文胜课题组报道长非编码RNA的高通量功能性挑选新方法

基因的功用探求是生命科学研讨的永久主题。近几年以CRISPR-Cas9为代表的基因组修改技能让直接在高级生物体内进行基因的功用挑选成为可能(Shalem, et al. Science 2019; Wang, et al. Science 2019; Koike-Yusa, et al. Nature Biotechnol 2019; Zhou et al, Nature 2019)。但是,蛋白编码基因仅占3%不到的基因组,研讨者发现越来越多的非编码元件在生命活动中发挥极其重要的效果,比方非编码RNA、特别是长非编码RNA(lncRNA)的反常与癌症等许多疾病的发作开展相关。惋惜的是在现已注释的超越两万多lncRNA中,绝大部分长非编码RNA的功用不知道,怎么完成这类基因组元件的功用挑选现已成为当时的研讨热门。

对编码蛋白基因的敲除能够经过基因组修改技能对方针区域实施单点切开、引进小片段刺进或缺失(indels)以形成基因翻译读码框损坏,但是这一办法关于不依赖读码框的非编码元件效果有限。虽然有报导称用sgRNA文库经过饱满挑选研讨单个或许少数基因的调控元件(Canver M.C. et al., Nature, 2019; Neville E. Sanjana et al., Science, 2019),但是在基因组水平上完成非编码元件的大规模挑选,仍然缺少有用的技能手法。

北京大学生命科学学院、生物动态光学成像中心魏文胜研讨组和哈佛大学公共卫生学院刘小乐(Shirley Liu)研讨组协作,树立了paired-guide RNA(pgRNA)文库的构建办法,经过pgRNA引进的基因组大片段删去来损坏lncRNA表达及功用,并由慢病毒介导在多个癌细胞系中完成了功用挑选,从~12,000 pgRNA的CRISPR文库中成功判定出正向及负向调控癌细胞增殖的lncRNA。论文经过多种遗传学手法验证了候选lncRNA的功用,并经过生物信息剖析和表达谱测序探求了其发挥效果的机制。风趣的是,经过剖析候选lncRNA在肿瘤细胞开展不同阶段的表达水平,发现挑选得到的正向调控细胞增殖的lncRNA发挥致癌效果,而负向调控细胞增殖的lncRNA发挥抑癌效果。这是初次完成关于非编码元件的基因组水平的功用挑选,这一高通量技能渠道的树立不只有助于人们研讨影响细胞增殖的非编码元件,还能够用于挑选发挥其他重要效果的非编码元件或许基因组中的功用未注释区域。

CRISPR大片段DNA序列删去文库的构建和对lncRNA的高通量功用性挑选(a)pgRNA文库克隆构建办法(b)pgRNA文库挑选影响细胞增殖lncRNA的流程(c)负向挑选取得的候选基因(d)正向挑选取得的候选基因

该研讨于2019年10月31日在线发表于Nature Biotechnology(Genome-scale deletion screening of human long non-coding RNAs using a paired-guide RNA CRISPR–Cas9 library)。北京大学生命科学学院博士研讨生朱诗优(PTN12级)和哈佛大学公共卫生学院博士后李炜为该论文一起榜首作者,魏文胜和刘小乐教授为一起通讯作者。该研讨项目的北大课题组得到了国家自然科学基金(要点及面上项目)、北大-清华生命科学联合中心、北京未来基因确诊高精尖立异中心的基金支撑。

修改:江南

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