在一项新的研究中,来自美国天普大学刘易斯-卡茨医学院的研究人员利用基因编辑技术首次成功地从活的动物基因组中切除HIV-1 DNA中的一段序列。这一突破是开发一种潜在地抵抗HIV感染的治疗策略的关键一步。相关研究结果发表在2016年5月19日那期Gene Therapy期刊上,论文标题为“Excision of HIV-1 DNA by gene editing: a proof-of-concept in vivo study”。 论文通信作者、天普大学刘易斯-卡茨医学院神经病毒学中心主任Kamel Khalili博士解释道,“在这项概念验证的研究中,我们证实我们的基因编辑技术能够高效地应用于两种小型模式动物的很多器官中,而且能够将HIV病毒DNA的较大片段从宿主细胞基因组中切除。”
人免疫缺陷病毒(HIV)导致获得性免疫缺陷综合征(AIDS),即艾滋病。在一项新的研究中,来自美国天普大学路易斯-卡茨医学院(Lewis Katz School of Medicine at Temple University)的研究人员开发出一种特定的基因编辑系统CRISPR/Cas9,从而为最终治愈HIV感染铺平道路。他们证实利用这种基因编辑系统能够有效地和安全地将这种病毒从在体外培养的人T细胞的DNA中清理掉。相关研究结果于2016年3月4日在线发表在自然出版集团旗下的Scientific Reports期刊上,论文标题为“Elimination of HIV-1 Genomes from Human T-lymphoid Cells by CRISPR/Cas9 Gene Editing”。
治愈HIV/AIDS---自从上个世纪八十年代首次发现HIV以来,它已夺去了2500万多人的生命---是HIV研究的最终目标。但是一旦它整合进CD4 T细胞---HIV感染的主要细胞---的基因组后,清除这种病毒已被证明非常困难。近期的努力有意专注于重新激活HIV以便触发强劲的免疫反应从而能够从被感染的细胞中根除这种病毒。然而,在此之前,这些“激活并杀死(shock and kill)”方法中没有一种获得成功。
在一项新的研究中,来自美国马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所(Max Planck Florida Institute of Neuroscience, MPFI)的Ryohei Yasuda博士和他的团队开发出一种被称作SLENDR的方法,这种方法允许对活组织样品中的神经元DNA进行精确修饰。利用这种新技术,研究人员能够可靠地在同一个细胞中利用不同的颜色同时对两种不同的蛋白进行标记。他们利用多种成像方法和DNA测序证实这种SLENDR方法真正地和准确地敲入基因。相关研究结果于2016年5月12日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“High-Throughput, High-Resolution Mapping of Protein Localization in Mammalian Brain by In Vivo Genome Editing”。SLENDR的全称为CRISPR/Cas9介导同源重组修复对内源性蛋白进行单细胞标记 (single-cell labeling of endogenous proteins by CRISPRCas9-mediated homology-directed repair)。
在一项新的研究中,一个由多个机构组成的由美国哈佛大学维斯生物启发工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)合成生物学家James Collins博士领导的国际小组开发出一种低成本的基于试纸的快速诊断系统,该系统能够毒株特异性地检测寨卡病毒(Zika virus, ZIKV),而且它可能很快被用来在现场筛查血液、尿液或唾液样品。相关研究结果于2016年5月6日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Rapid, low-cost detection of Zika virus using programmable biomolecular components”。Collins是这篇论文的通信作者。
CRISPR-Cas9是一种非常优秀的工具 ,但是这种技术也并不完美。在使用时,它有时会在未曾预料的脱靶位点上产生插入和缺失(insertions and deletions, indel)。鉴于预料之外的基因切割可能导致意想不到的突变,因此检测CRISPR-Cas9基因编辑过程中发生的任何错误是至关重要的。
在一项新的研究中,Jin-Soo Kim团队提供一种被他们称作多重Digenome-seq (digested genome sequencing,即酶消化基因组测序)的工具,能够同时地绘制出几种CRISPR-Cas9核酸酶的全基因组特异性,并且能够很快地和低成本地发现想要的和不想要的indel。相关研究于2016年1月19日提前发表在Genome Research期刊上,论文标题为“Genome-wide target specificities of CRISPR-Cas9 nucleases revealed by multiplex Digenome-seq”。
不同于Jin-Soo Kim团队去年发表在Nature Methods期刊上的单重Digenome-seq工具(论文标题为“Digenome-seq: genome-wide profiling of CRISPR-Cas9 off-target effects in human cells”),即一次只能分析一种sgRNA,多重Digenome-seq可同时分析多种sgRNA从而能够同时检测它们的靶位点和脱靶位点。这种多重分析过程比之前的方法更加迅速、高效和节约成本。除了快速外,多重Digenome-seq也能够比诸如HTGTS或Guide-seq之类的其他方法检测出更多的脱靶位点indel。(Genome Research, doi:10.1101/gr.199588.115)