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我國研發出用于惡性瘧原蟲基因編輯的新型遺傳操作工具
時間:2018-12-28 14:54:03  作者:微微  來源:巴斯德所
來自上海斯巴德研究所江陸斌研究組在國際學術期刊《PNAS》發表了一項新研究。研究內容是利用CRISPR/dCas9系統,在惡性瘧原蟲中成功構建了基于表觀遺傳修飾的新型基因編輯工具。

圖A: CRISPR/dCas9-GCN5 系統激活基因表達示意圖與激活惡性瘧原蟲Rh4基因表達
圖B: CRISPR/dCas9-Sir2a系統抑制基因表達示意圖與抑制惡性瘧原蟲Eba-175基因表達。
  近日,來自上海斯巴德研究所江陸斌研究組在國際學術期刊《PNAS》發表了一項新研究。研究內容是利用CRISPR/dCas9系統,在惡性瘧原蟲中成功構建了基于表觀遺傳修飾的新型基因編輯工具。
  瘧疾與艾滋病、結核病一起被列為全球三大傳染性疾病。瘧原蟲是引起瘧疾的真核病原微生物,其中惡性瘧原蟲的感染致死率最高。分子水平的遺傳操作是研究惡性瘧原蟲病理學以及抗藥機制的重要工具。然而,瘧原蟲中通過同源重組機制進行基因修飾的效率極低,而且惡性瘧原蟲缺乏可運行RNAi機制的關鍵原件,因而對瘧原蟲的研究急需發展一種高效簡便的基因編輯工具。
  江陸斌研究團隊研究出的新型遺傳操作工具可以分別將dCas9與惡性瘧原蟲乙酰轉移酶(PfGCN5)和去乙酰化酶 (PfSir2a)融合表達。在特異性sgRNA 的引導下,dCas9重組蛋白可以在靶基因的轉錄起始位點(TSS)附近特異性調節染色質組蛋白乙酰化修飾水平,從而控制該基因表達的沉默或激活。運用此新型CRISPR/dCas9技術,該團隊分別對惡性瘧原蟲感染人體紅細胞的兩個關鍵基因PfRh4和PfEBA-175成功地進行了表達調控,并誘導出相應的感染表型的變化。在此基礎上,該團隊進一步鑒定出惡性瘧原蟲生長必需基因PfSET1參與調節惡性瘧原蟲紅內期生長過程的分子基礎。
  該研究成果為惡性瘧原蟲基因編輯提供了新的有效的遺傳操作工具,為惡性瘧原蟲功能基因組學研究提供了強大的遺傳操作系統。
  隨著我國對基因編輯的重視,越來越多的科研項目得到扶持,相信在不遠的未來,國家會制定有利于基因編輯研究成果轉化的相關政策,加速推動基因編輯技術用于重大疾病治療的研究。
關鍵字:CRISPR/dCas9,惡性瘧原蟲
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