Wellcome Trust Sanger研究所和劍橋大學(xué)的研究人員開發(fā)了更有效和可控的CRISPR基因組編輯平臺(tái)。這個(gè)系統(tǒng)能夠在機(jī)體每個(gè)細(xì)胞和發(fā)育每個(gè)階段起作用，對(duì)發(fā)育生物學(xué)、組織再生和癌癥研究將有很大的幫助。

研究人員在Development雜志上發(fā)表文章，描述了兩個(gè)互補(bǔ)的技術(shù)——sOPiTKO和sOPTiKD。sOPiTKO是一個(gè)敲除系統(tǒng)，通過破壞DNA來關(guān)閉基因。sOPTiKD是一個(gè)敲低系統(tǒng)，通過干擾RNA來沉默基因活性。這兩個(gè)系統(tǒng)可以在任何細(xì)胞類型、任何細(xì)胞發(fā)育階段誘導(dǎo)基因關(guān)閉或沉默，在細(xì)胞發(fā)展成組織的過程中快速準(zhǔn)確的探索基因功能，從中發(fā)現(xiàn)健康和疾病的線索。

“在干細(xì)胞發(fā)育為成體細(xì)胞的不同階段，基因具有不同的作用。過去我們敲除一個(gè)基因只能判斷當(dāng)時(shí)的效果。現(xiàn)在我們可以先讓基因起作用，然后在下一個(gè)發(fā)育階段用sOPTiKO敲除它，了解該基因在這個(gè)階段的功能，”文章資深作者Ludovic Vallier教授說。

規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)制成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。

與其它CRISPR系統(tǒng)相比，研究人員開發(fā)的系統(tǒng)更迅速成本也更低。sOPTiKO靈活性很高，可用于機(jī)體每一種組織。sOPiTKD在效率上有很大的提升，能一次敲低多個(gè)基因，將原本九個(gè)月的過程縮短到一兩個(gè)月。

此前，哈佛大學(xué)的科學(xué)家們以CRISPR為基礎(chǔ)打造出了一個(gè)定向RNA定位法——CRISPR-Display（CRISP-Disp）。他們利用失去催化活性的dCas9，將整合在sgRNA中的大片段RNA帶到特定DNA位點(diǎn)。這個(gè)研究RNA功能的強(qiáng)大工具發(fā)表在Nature Methods雜志上，文章通訊作者是RNA領(lǐng)域的著名青年科學(xué)家John Rinn博士，他曾被評(píng)為2009年美國(guó)國(guó)內(nèi)撼動(dòng)科學(xué)界的青年英才。

基因網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)著細(xì)胞的正常功能，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)受到干擾就可能引發(fā)疾病。動(dòng)態(tài)操縱轉(zhuǎn)錄組的能力對(duì)于研究基因網(wǎng)絡(luò)的作用機(jī)制非常重要。斯坦福大學(xué)的研究人員在CRISPR–dCas9的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了可誘導(dǎo)的復(fù)雜轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，這項(xiàng)研究發(fā)表在十月二十四日的Nature Methods雜志上。

紐約大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在CRISPR-Cas9的基礎(chǔ)上開發(fā)了一個(gè)定向檢測(cè)基因組區(qū)域的活體成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠精確觀測(cè)基因組位點(diǎn)和細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，揭示細(xì)胞核改變?cè)诨虮磉_(dá)調(diào)控和其他細(xì)胞過程中的重要作用。這一研究成果發(fā)表在五月二十五日的Nature Communications雜志上。