研究发现提高CRISPR-CAS9效率的小分子化合物

CRISPR/Cas9 是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9 系统通过将入侵噬菌体和质粒 DNA 的片段整合到 CRISPR 中，并利用相应的 CRISPR RNAs（crRNAs）来指导同源序列的降解，从而提供免疫性。
 

【CRISPR/Cas9研究史】

来自美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的微生物学教授Bill Metcalf和博士后研究员Dipti Nayak记录了在古生菌（Archaea，也译作古细菌，或古菌）中使用CRISPR-Cas9介导的基因组编辑

来自韩国基础科学研究所（Institute for Basic Science, IBS）基因组工程中心的研究人员利用这种流行的基因编辑技术CRISPR-Cas9的一种变体版本培育出单核苷酸编辑小鼠

英国《自然•通讯》杂志发表一项遗传学重要研究成果，其所述方法利用了CRISPR/Cas9基因治疗系统，可适用于导致色素性视网膜炎（失明的主要原因）的各种潜在遗传缺陷,能够阻止小鼠视网膜退化，进而拯救失明小鼠。

美国犹他大学生物工程助理教授Robby Bowles和同事们证实利用一种基于CRISPR/Cas9的表观基因组编辑方法，抑制炎性细胞因子受体（特别是TNFR1和IL1R1），改变细胞对炎性环境作出的反应，从而抑阻止慢性疼痛。

德州大学MD安德森癌症中心表观遗传学与分子致癌系副教授Shi和他的团队利用基因组编辑工具CRISPR/Cas9剔除ENL，从而抑制癌基因表达
 

【提高CRISPR/Cas9效率的小分子化合物】

2015年1月份，在期刊cell stem cell发表了一项研究成果“Small Molecules Enhance CRISPR Genome Editing in Pluripotent Stem Cells”：Gladstone研究所的科学家们通过高通量小分子化合物筛选，鉴定出几种小分子化合物能够提高CRISPR-CAS9系统的基因组编辑效率。这项研究不仅找到了一种提高CRISPR-CAS9效率的方法，同时证明了小分子化合物可以成功的调控基因组工程。

研究人员通过一种基于报告基因的筛选方法进行小分子化合物的高通量筛选，试图找到能够通过同源指导修复调节CRISPR-CAS9系统对基因组进行编辑的小分子化合物。 利用这种筛选方法，研究人员鉴定出能够提高CRISPR介导的HDR效率的小分子化合物，并且发现在这些小分子化合物存在的情况下，能提高3倍大片段插入效率和9倍点突变效率。研究人员还发现一种小分子化合物能够抑制HDR，同时增强NHEJ介导的移码插入和删除。这些鉴定出来的小分子化合物能够以zui小的毒性在多种细胞类型中发挥作用。使用小分子化合物提供了一种简单有效的方法，促进基因组的编辑，同时促进了对哺乳动物细胞DNA修复机制的研究。

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