來自美國斯隆－凱特琳研究所（Sloan-Kettering Institute，SKI）等處的研究人員發(fā)表了題為“An iCRISPR Platform for Rapid, Multiplexable, and Inducible Genome Editing in Human Pluripotent Stem”的文章，創(chuàng)建了一種多能干細胞基因組編輯平臺：iCRISPR，這一平臺能快速，高效的敲除干細胞中的基因，而且還能在干細胞分化過程中，進行階段特異性的基因敲除，這將在人類疾病復雜病理研究中大放異彩。

這一研究成果公布在Cell Stem Cell雜志6月在線版上。

CRISPR也就是Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（規(guī)律成簇間隔短回文重復），這是一類廣泛分布于細菌和古菌基因組中的重復結(jié)構(gòu)。研究表明，CRISPR與一系列相關(guān)蛋白、前導序列一起，能為原核生物提供對抗噬菌體等外源基因的獲得性免疫能力。

這種結(jié)構(gòu)的作用機理可能與真核生物的RNA干擾過程類似，此前來自麻省理工學院和哈佛大學的研究團隊就利用產(chǎn)膿鏈球菌和嗜熱鏈球菌中的CRISPR酶和RNA，在小鼠和人類細胞的DNA中進行了插入，切割，修復，和編輯。

人體多能干細胞（hPSCs）不僅能被用于臨床的再生研究應用中，而且也能作為解析復雜性狀和特征的獨特平臺，闡明其背后的基因和分子途徑。為了實現(xiàn)這一目的，科學家們開發(fā)了多種遺傳操控方法，但是這些方法依然存在各種問題，我們需要快速，具有可操控性的生物學手段。

在這篇文章中，研究人員就利用CRISPR和TALEN，這兩種備受關(guān)注的基因組編輯技術(shù)，研發(fā)出了一種人類多能干細胞基因組編輯平臺。研究人員將這一平臺稱為iCRISPR。

iCRISPR能用于基因功能喪失研究中，快速，高效的敲除人體多能干細胞中的等位基因，也可以針對一些精確的疾病模型，通過特定的核苷酸變換，進行多能干細胞純合體敲除。

通過進一步實驗，研究人員驗證了雙重和三重基因敲除hPSC細胞系一步法的有效性，同時也證明了在多能干細胞分化過程中能進行階段特異性誘導基因敲除，這對于發(fā)育生物學研究來說意義重大。

由此研究人員指出，iCRISPR平臺尤其適合用于解析人類疾病研究中的復雜遺傳相互作用，以及多效性基因功能，這將有助于進行人體多能干細胞高通量遺傳分析。

除了這項研究之外，去年來自加州大學舊金山分校的研究人員提出了一個相似的名稱：CRISPRi，他們發(fā)現(xiàn)當缺失核酸內(nèi)切酶活性的Cas9與一種導向RNA共表達時候，會產(chǎn)生一種DNA識別復合物，這種復合物能特異性干擾轉(zhuǎn)錄延伸，RNA聚合酶結(jié)合，或轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合。

由此研究人員研發(fā)出了這種CRISPRi系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能有效抑制大腸桿菌中靶向基因的表達，并且不會出現(xiàn)脫靶效應。而且利用CRISPRi，還可以同時抑制多個靶基因，這種作用也是可逆。研究人員還證明，該系統(tǒng)也適用于哺乳動物細胞中的基因表達抑制。