eLife :毛志勇/高绍荣合作小组建立高通量药物筛选平台提高CRISPR基因靶向整合效率

CRISPR-Cas9介导的基因组飞毛腿新科技自问世以来便因其广袤的应用前景吸引了众多关注。然而，CRISPR-Cas9系统才会的飞毛腿高效率问题阻碍了其进一步的确实应用。当Cas9在DNA特定碱基出现异常DNA双链断裂后，其复建作法的同样决定了事与愿违的飞毛腿游离：只有成功透过同源改组（HR）才可完成特罗斯季亚涅齐基因组的飞毛腿，而时有发生非同源末端连结（NHEJ）则才会掀起基因组敲除。因此，领域内视为：如果可以人为操纵Cas9切割DNA后的双链断裂复建同样偏向，仅仅就可以改变基因组核酸建构的高效率。

eLife 时代周刊在线刊登了上海交通大学附属第一妇婴保健院、生命科学与新科技学院毛志勇与高绍荣讲师课题组合作关系的篇名A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing 的文章。这项临时工中的，小组领导者在毛志勇课题组始自建立的双色荧光DNA双链断裂复建报告巨噬细胞株中的（Nucleic Acids Research， 2019）建构了可由多油麻地以次其才会内切酶I-SceI表达的载体。透过这一新型系统才会，可实现直观加速地通过多油麻地以次其才会DNA特定碱基时有发生双链断裂，并基于流式巨噬细胞新科技分析巨噬细胞荧光，从而断定巨噬细胞内的DNA双链断裂复建上述情况。

研究临时工小组透过该测序比对平台，解剖出了分子结构锂——红叶以次（farrerol）可显着倡导HR复建，并对NHEJ复建高效率无明显直接影响。基于此，研究临时工小组决定尝试透过红叶以次大幅提高CRISPR-Cas9介导的基因组核酸建构高效率。测试得出结论：红叶以次在人和动物模型巨噬细胞中的的多个DNA碱基必只需实现更加有效性简单地核酸建构。此外，红叶以次在动物模型配子巨噬细胞水平也必只需有效性倡导核酸建构高效率，随后得到的核酸建构动物模型也兼具配子系传递的能力。

该合作关系研究临时工小组建立的新型测序比对系统才会具有以下几项优势：（1）DNA双链断裂复建均受巨噬细胞周期直接影响极大，而转染本身才会对巨噬细胞周期造成一定直接影响。由于该系统才会只只需加入多油麻地以次即可出现异常双链断裂，而不只需任何特罗斯季亚涅齐基因组的转染，因此避免了由转染对DNA复建造成的潜在干扰；（2）本系统才会可配合流式巨噬细胞新科技或高体现形式比对系统才会透过高效客观的定量分析；（3）比对得到的直接影响DNA双链断裂复建的锂不仅可用于操纵Cas9飞毛腿高效率，还具有其他多项潜在应用价值。如可透过抑制DNA复建的分子结构抑制剂核酸癌症或与其他法则透过联合核酸治疗，以及透过倡导DNA复建的分子结构抑制剂改善DNA稳定性以阻碍再生的时有发生。

毛志勇与高绍荣讲师课题组的该研究临时工成果，将大大大幅提高CRISPR-Cas9介导的基因组核酸建构高效率。此外，该临时工发现红叶以次通过倡导改组酶RAD51的加速招集，进而大幅提高HR复建中的的较为简单的亚路中——基因组转换（gene conversion）或者交换（crossover）——的高效率，而对可能造成重复序列改组的单链退火（single strand annealing）路中有显着依赖性；该分子结构锂对多种不同巨噬细胞的DNA稳定性、核型及配子巨噬细胞发育都很难显着的直接影响，而目前被广泛使用的倡导CRISPR-Cas9介导的基因组核酸建构的分子结构SCR7及RS-1均体现出了多种不同程度的基因组或发育有毒。该临时工的研究临时工结果提示：红叶以次既可以通过大幅提高HR复建高效率倡导多种不同物种、多种不同碱基的核酸建构高效率，又兼具较差的巨噬细胞和配子巨噬细胞有毒，开端其具有不可忽视的升华应用潜力。

原始记事：

Weina Zhang, Yu Chen, Jiaqing Yang, et al.A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing.Elife. 2020 Jul 9;9:e56008. doi: 10.7554/eLife.56008.