ゲノムスケールのCRISPR媒介による遺伝子抑制と活性化の制御
Luke A Gilbert1, Max A Horlbeck1, Britt Adamson1
1Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA; Howard Hughes Medical Institute, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA; California Institute for Quantitative Biomedical Research, San Francisco, CA 94158, USA; Center for RNA Systems Biology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA.
CRISPR干渉 (CRISPRi) とCRISPR活性化 (CRISPRa) ツールを開発し,トランスクリプトレベルを正確に制御することによって遺伝子機能を体系的に研究しました. これらの強力な方法は,健康と病気における細胞経路と遺伝子の役割を明らかにします.
科学分野:
- 分子生物学は分子生物学である.
- 遺伝学 遺伝学とは
- 細胞生物学 細胞生物学
背景:
- 哺乳類の転写カタログは増えているが,機能的な理解は限られている.
- トランスクリプトの機能を調査するには,遺伝子発現の正確な制御が必要です.
研究 の 目的:
- 個々のトランスクリプトレベルを調節する細胞上の結果の体系的な調査のための堅牢なテクノロジーを開発し,検証する.
- ヌクレアース欠乏Cas9.9を用いた転写抑制剤 (CRISPRi) と活性化剤 (CRISPRa) の特定の標的化に関する規則を定める.
- 集団スクリーニングのためのゲノムスケールのCRISPRiとCRISPRaライブラリを構築し,検証する.
主な方法:
- CRISPRの干渉 (CRISPRi) とCRISPRの活性化 (CRISPRa) に対する特定のターゲティングルールを開発した.
- 90~99%のノックダウンを達成し,CRISPRiのオフターゲットの効果は最小限に抑えられた.
- CRISPRiとCRISPRa.a.を用いて約1,000倍の範囲で遺伝子発現の調節が可能になりました.
- ゲノムスケールのCRISPRiとCRISPRaライブラリを構築しました.
- 成長ベースのスクリーンと毒素感受性スクリーンを含む,プールされたスクリーンを通じてライブラリを検証した.
主要な成果:
- 成長ベースのスクリーンを介して,重要な遺伝子,腫瘍抑制剤,および分化調節剤を特定しました.
- 毒素感受性スクリーンを介して病原体の侵入,逆転移,および毒性のメカニズムに関する洞察を得ました.
- CRISPRiとCRISPRaを経路マッピングの強力なツールとして実証しました.
結論:
- CRISPRiとCRISPRaは,体系的な機能トランスクリプトミクスのための強力なプラットフォームを提供します.
- これらのツールは,経路の解明のために遺伝子発現の正確な調節を可能にします.
- 開発されたライブラリとメソッドは,生物学的発見のための豊かで補完的な情報を提供します.
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