基因抑制和激活基因的基因尺度CRISPR介导控制
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.
我们开发了CRISPR干扰 (CRISPRi) 和CRISPR激活 (CRISPRa) 工具,通过精确控制转录水平来系统地研究基因功能. 这些强大的方法揭示了细胞通路和基因在健康和疾病中的作用.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 哺乳动物转录目录正在增长,但功能性理解仍然有限.
- 调查转录功能需要精确控制基因表达.
研究的目的:
- 开发和验证一个强大的技术,系统地调查调节个体转录水平的细胞后果.
- 制定针对使用核酶缺乏Cas9.9的转录抑制剂 (CRISPRi) 和激活剂 (CRISPRa) 的特定向规则.
- 构建和验证基因组规模的CRISPRi和CRISPRa库,用于聚合查.
主要方法:
- 开发了针对CRISPR干扰 (CRISPRi) 和CRISPR激活 (CRISPRa) 的特定目标规则.
- 实现了90%-99%的敲击,对CRISPRi产生最小的目标外影响.
- 在使用CRISPRi和CRISPRa.a.的1000倍范围内启用基因表达调制.
- 构建了基因组规模的CRISPRi和CRISPRa图书馆.
- 通过聚合屏幕验证图书馆,包括基于生长的屏幕和毒素敏感性屏幕.
主要成果:
- 通过基于生长的屏幕识别了必要的基因,瘤抑制剂和分化调节剂.
- 通过毒素敏感性查获得了对病原体进入,逆转移和毒性机制的洞察力.
- 证明了CRISPRi和CRISPRa是绘制路径的强大工具.
结论:
- 克里斯皮尔和克里斯皮尔a为系统功能转录组学提供了一个强大的平台.
- 这些工具可以精确调制基因表达,以阐明通路.
- 开发的图书馆和方法为生物发现提供了丰富的,互补的信息.
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