《自然》子刊Nature Methods最新刊登的一篇论文中，苏黎世联邦理工学院的研究团队带来了基因编辑工具CRISPR-Cas技术的一项重要突破。研究机构的新闻稿概括说：“这是第一次，我们有可能同时修改细胞内的几十个、乃至上百个基因。”
CRISPR基因编辑技术被誉为“上帝的手术刀”，提供了一种相对快速且简单的方法，实现对单个基因的精确删除、替换和修改。自问世以来，CRISPR技术在过去几年里不断升级，从基础生物学研究领域到植物育种、新药研发等应用领域，已有广泛的应用。
迄今为止的大多数情况下，CRISPR-Cas工具每次只能修改一个基因。少数情况下，能同时修改两三个基因。而在细胞中，基因和蛋白质往往通过复杂的方式形成相互作用的网络。要想在数十个基因组成的网络中，一步修改整个网络，原有的CRISPR基因编辑工具还无法实现。
▲基因调控网络中，每一个点代表一个基因，线条是基因之间的相互作用（图片来源：ETH Zurich，作者：Carlo Cosimo Campa）
用这项研究负责人Randall Platt教授的话说，同时编辑多个基因位点，是很多科学家“过去梦想中的事情”。为了梦想变成现实，Platt教授领导的研究团队基于CRISPR-Cas的工作原理做了技术创新。CRISPR-Cas技术需要用到核酸酶Cas和起向导作用的小RNA分子。后者的碱基序列相当于一个“地址标签”，把酶精确地指向染色体上的作用位点。
▲负责这项研究的Randall Platt教授曾荣获自然科研全球影响力大奖（图片来源：ETH Zurich，作者：Florian Bachmann）研究团队建立了一种特别的质粒，把Cas酶的编码序列，以及多个引导RNA分子的编码序列，依次保存在这种环状DNA分子上。换句话说，质粒里面容纳的不是一个地址而是一长串地址列表。
为了尽可能保存更多的地址序列，研究人员没有用最经典的Cas9，而是选用了同属2型CRISPR系统的Cas12a。“Cas12a不仅可以编辑基因，还能读取较短的地址序列。”作者解释。
随后，研究人员把质粒转入了人体细胞进行测试。实验结果令人欣喜，细胞内的25个目标位点同时得到了修饰和调节！Platt教授表示，利用同样的方法，理论上这个数字还能进一步提高。
作者指出，这项研究成果将提供一个强大的平台，帮助科学家研究细胞复杂的行为背后有怎样的遗传程序，为开启大规模重编程细胞提供了条件，可以用来研究更复杂的遗传疾病。
参考资料：[1] Carlo Campa et al., () Multiplexed genome engineering by Cas12a and CRISPR arrays encoded on single transcripts. Nature Methods. Doi: 10.1038/s41592-019-0508-6[2] Revolutionising the CRISPR method. Retrieved Aug. 16, , from https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news//08/revolutionising-the-crispr-method.html
来源：学术经纬
为了让更多的科研人员及时全面的掌握单细胞测序技术，并应用的相应的领域研究中，特于8月24日至25日在北京理工大学国际教育交流中心举办单细胞测序研究方法培训班(参会学员请自备电脑)。
想看课程的详细信息可以戳：或扫描二维码即可
扫描二维码，了解更多培训详情
或联系下面的老师也可以：
郑老师 010-53516075，sales@micro-
