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祝赛勇实验室在Nature Communications上发表论文报道人多能干细胞精准基因编辑新技术体系

时间:2018年04月03日 访问次数:1514

201843日,祝赛勇实验室在Nature Communicaitons在线发表题为“Small molecules promote CRISPR-Cpf1-mediated genome editing in human pluripotent stem cells”的研究论文,建立了对人多能干细胞进行更高效和精准的基因编辑技术体系。

人多能干细胞,包括胚胎干细胞和诱导型多能干细胞,可以分化出人体所有类型的细胞,比如神经细胞、心肌细胞、肝脏细胞和胰岛细胞,在疾病模型、药物筛选和再生医学中,具有广泛的应用前景;但是,对人多能干细胞进行精准基因编辑却耗时耗力。小分子药物具有处理方便和非整合等优点,可用于提高基因编辑的效率和准确性;但是,由于在人多能干细胞上进行精准基因编辑的效率极低,直接利用人多能干细胞进行高通量小分子筛选非常困难。

CRISPR-Cpf1是最新发现的一种基因编辑系统,具有所需crRNA长度短和脱靶率低等优点。本研究对CRISPR-Cpf1在人多能干细胞上进行基因敲除和基因敲入进行了系统性研究。有意思的是,通过建立可以在人多能干细胞上进行高通量筛选的体系,发现了能够显著地提高人多能干细胞精准基因编辑效率的小分子药物VE-822AZD-7762。而且这两个小分子药物在点突变干细胞株系构建和多重位点基因编辑等方面,也具有显著的促进作用。因此,CRISPR-Cpf1基因编辑系统与小分子药物的组合,可以实现对人多能干细胞进行更加简单、高效和精准的基因编辑,从而更好地应用于基础生物学研究、疾病模型构建、药物筛选和临床转化。

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图释:CRISPR-Cpf1与小分子药物组合,实现对人多能干细胞进行精准基因编辑,促进基础研究和临床转化。

祝赛勇实验室2015级博士研究生马晓洁为论文的第一作者,祝赛勇研究员为论文的通讯作者。该研究得到了科技部“重大慢性非传染性疾病防控研究”重点研发计划“儿童青少年糖尿病患病与营养及影响因素研究”(2016YFC1305300)、浙江省杰出青年基金(R17C120002)、浙江大学科研专项基金(172210171)以及中组部青年千人计划等项目的资助。


原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-03760-5