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清華大學(xué)Cell子刊發(fā)表CRISPR研究重要成果
點擊次數(shù)：833 發(fā)布時間：2015-4-10
來自清華大學(xué)、中科院植物研究所的研究人員報告稱，他們通過采用體細(xì)胞CRISPR-Cas9技術(shù)造成Anillin條件性突變，證實Anillin調(diào)控了神經(jīng)元遷移和神經(jīng)元軸突生長。這項研究發(fā)表在4月2日的《current biology》雜志上。
清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的歐光朔（Guangshuo Ou ）研究員是這篇論文的通訊作者。其課題組主要研究方向為以線蟲的Q神經(jīng)前體細(xì)胞為對象，研究細(xì)胞骨架和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白如何調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。
神經(jīng)元是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,其形成的各種生理連接是維持正常腦功能的基礎(chǔ)。神經(jīng)元遷移是一個決定神經(jīng)元在神經(jīng)系統(tǒng)zui終定位的基本過程，通過整合多個細(xì)胞和分子事件，神經(jīng)遷移使得神經(jīng)前體細(xì)胞在整個大腦移動，到達(dá)它們的zui終目的，為后續(xù)的神經(jīng)回路連線打下了基礎(chǔ)。而軸突是神經(jīng)元與神經(jīng)元以及其他細(xì)胞之間形成連接的zui重要結(jié)構(gòu)之一,其形態(tài)和功能的完整是保證神經(jīng)元正常生理活動的重要條件。因此，神經(jīng)元遷移和神經(jīng)元軸突生長是神經(jīng)發(fā)育過程中至關(guān)重要的事件（延伸閱讀：Science：神經(jīng)元遷移與表觀遺傳調(diào)控）。
條件性基因突變方法是在分子水平上研究細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)?；贑re-LoxP和Flp-FRT系統(tǒng)的條件性基因敲除方法被廣泛應(yīng)用于多種模式動物中，但該方法實驗周期漫長，成本昂貴。近來，兩種人工核酸酶，包括轉(zhuǎn)錄活性樣效應(yīng)因子核酸酶（TALENs）和CRISPR-Cas9核酸酶，對許多物種的基因組實現(xiàn)了的靶向編輯。2013年和2014年，歐光朔課題組分別利用TALEN和CRISPR-Cas9技術(shù)在線蟲中實現(xiàn)了快捷的條件性靶向基因組編輯，相關(guān)研究論文發(fā)表在Nature Biotechnology和Developmental Cell雜志上。
在這篇新論文中研究人員報告稱，發(fā)現(xiàn)一種細(xì)胞漿移動支架蛋白Anillin在細(xì)胞遷移和軸突生長過程中重新分布至線蟲Q神經(jīng)前體細(xì)胞前緣。為了繞開對在細(xì)胞漿移動中對Anillin的需求，他們采用體細(xì)胞CRISPR-Cas9技術(shù)在Anillin中引入條件突變。由此證實了Anillin通過在前緣穩(wěn)定F-actin網(wǎng)絡(luò)調(diào)控了細(xì)胞增殖和生長錐延伸。生物化學(xué)分析結(jié)果顯示，通過對抗Cofilin 的F-actin切割活性，Anillin的actin結(jié)合結(jié)構(gòu)域足以穩(wěn)定F-actin。他們進(jìn)一步揭示RhoG/MIG-2的活性形式直接與Anillin結(jié)合，將其招募到了前緣。