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重剑无锋:CRISPR的扩展包—记分子系统中心第三期“未来科学沙龙”

  20161223日,由分子系统生物学研究中心主办的“未来科学沙龙”第三期成功举行。本场沙龙以“重剑无锋:CRISPR的扩展包”为主题,先容了丧失双链DNA切割活性的CRISPR-dCas9系统如何实现单碱基编辑、转录调控、基因组标记和细胞信号转导的功能,同时结合新近发布的CRISPR首例人体测试实验引导师生们对此项技术应用的利与弊及科技伦理等问题进行了开放式的讨论与交流。曹晓风院士出席了本次活动,基因组生物学研究中心、发育生物学研究中心及分子系统生物学研究中心职工、博士后、研究生共七十余人参加了本场沙龙,现场座无虚席,师生交流踊跃。 

 

  本场沙龙主讲为钱文峰研究组的博士后肇涛澜。随着CRISPR相关技术的发展,其应用已不仅限于基因敲除,而是可以作为一个载体平台与多种调控因子整合,实现多角度的分子调控功能。肇涛澜博士依次讲述了丧失双链DNA切割活性的CRISPR-dCas9系统如何实现如下四方面功能:第一,单碱基编辑:通过将胞嘧啶脱氨基酶(Activation induced cytidine deaminase, AID)与dCas9整合,从而将靶位点附近的胞嘧啶转换为尿嘧啶,而尿嘧啶会在DNA复制或修复的过程中变为胸腺嘧啶,进而实现DNA序列上胞嘧啶至胸腺嘧啶的转换;第二,转录调控:将转录因子或表观遗传学修饰因子与dCas9sgRNA整合,实现对特定靶基因的转录激活或抑制功能;第三,基因组标记:由串联荧光蛋白与CRISPR-dCas9系统整合实现标记功能;第四,细胞信号转导:利用riboswitch原理,通过小分子化合物与RNA结合后改变其二级结构,设计出可调控的sgRNA作为信号通路开关,从而使在细胞中人工设计信号通路成为可能。在讨论环节,曹晓风院士和师生们充分肯定了CRISPR系统衍生出的各种新技术对解析科知识题提供的强大助力,并对现有技术存在的不足及其应用相关的伦理与生物安全等问题进行了热烈深入的讨论。  

 

  未来科学沙龙作为分子系统生物学研究中心定期举行的学术活动,将陆续由老师和学生提出议题。希翼通过沙龙的举行,拓展大家的常识面与视野,增进彼此间的交流与合作,为师生的课题研究提供新的思路,推动创新性成果的产生。 

 

 
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