CRISPR / Cas9用于快速致癌基因的功能研究

在小说CRISPR / Cas9系统的使用,可以部署到关闭的基因,研究者从德国,英国和西班牙已经开发出一种多路复用筛选方法研究和模型小鼠癌症发展。科学家们在成年小鼠肝脏发现突变基因的致癌作用和决定哪些组合基因合作导致肝癌。

方法是快速、高度灵活、高效、可扩展的,允许团队研究很多基因同时或检查大的基因组区域。由工程突变直接在成年小鼠,从而绕过需要创建转基因动物,该方法可以更快速地交付结果,在某些情况下,更紧密地模仿人类癌症的生物过程的操作。

癌症是一种疾病的DNA,成百上千的突变发展癌症细胞,干扰dna测序的努力区分“乘客”的cancer-driving突变突变的副作用癌症的发展。此外,许多癌症基因测序很难发现,例如,因为它们不是突变,但通过其他方式在癌症特异表达。另一个主要挑战是确定突变基因的功能在正常细胞和了解他们的突变会导致癌症。

CRISPR / Cas9是一个方法,使研究人员针对突变基因中的任何位置,关闭一个或几个基因的基因。该技术在生物模型的应用仍处于初级阶段。在这项研究中,研究小组使用CRISPR / Cas9导致突变肝细胞的成年老鼠为了触发肝癌发展。每年大约有800000新发病例,肝癌是世界上第六个最常见的癌症。

“我们推断,通过定位突变直接使用CRISPR / Cas9成人肝细胞,我们可以更好地学习和理解这一重要的生物学癌症,”说,马赛厄斯博士弗里德里希,作者从维尔康姆基金会桑格研究所在纸上。”等方法工程师突变小鼠干细胞操纵,是有限的艰苦的过程,漫长的时间框架和大量的动物。,我们的方法模仿人类癌症生物学的重要方面比很多“经典”小鼠模型:在大多数人类癌症,基因突变发生在成人和只会影响一些细胞”。

的研究团队开发了一个列表18基因与已知或未知的证据的重要性在肝癌的两种形式。他们介绍CRISPR / Cas9分子针对这些基因在小鼠的各种组合。小鼠肝脏或开发胆管癌在几个月内。

“我们的方法使我们能够同时目标多个假定的单个细胞的基因”,罗兰Rad教授说,项目负责人在慕尼黑工业大学和德国海德堡癌症研究中心。“我们现在可以迅速和有效地屏幕哪些基因是致癌的,哪些不是。我们可以研究基因如何协同工作导致cancers-a这个谜团的关键因素,我们必须解决理解和解决疾病。”

这种方法证实,一组蛋白质称为干旱,影响组织染色体,对肝癌的发展很重要。突变的蛋白质,TET2,被发现在胆管癌的病因:尽管TET2尚未发现突变在人类胆道癌,蛋白质,它与,表明CRISPR / Cas9方法可以识别人类癌症基因突变,但其功能是被其他事件。

“目标基因组合的新工具和诱导插入或删除确定新的致癌基因和染色体改变我们的能力去理解他们的角色在癌症,”艾伦布拉德利教授说,高级组长和主任桑格研究所的名誉。“我们的结果表明,这种方法是可行的和高效的肝癌;我们将继续研究新发现和尝试的方法扩展到其他类型的癌症。”

团队的CRISPR / Cas9方法也有前途的生物基因组deserts-regions开发人类基因组似乎丧失了基因。最近的研究,如编码项目,表明沙漠可以填充,如果不是由基因,然后通过监管DNA区域影响基因的活动。

“肝癌有许多DNA基因缺乏改变区域:我们不知道,这些可能是重要的疾病,”罗兰Rad解释道。“我们可以显示现在可以删除这些地区系统地确定他们的角色在肝癌的发展。”

团队的新方法将允许他们研究其他沙漠通过删除他们的重要性使用CRISPR / Cas9并研究影响细胞,组织和动物生物学。