2022年7月22日，上海科技大學(xué)生命學(xué)院池天課題組，在線發(fā)表學(xué)術(shù)論文“Large-Scale Multiplexed Mosaic CRISPR Perturbation in the Whole Organism"（最新影響因子：66.850）。

　　生命學(xué)院池天課題組2016級(jí)博士劉波（已畢業(yè)）、2018級(jí)博士生荊征宇、2019級(jí)博士生張校銘、2014級(jí)博士陳玉鑫（已畢業(yè)）、2015級(jí)博士毛少帥（已畢業(yè)）為本文共同第一作者。

　　池天教授為通訊作者。

　　上海科技大學(xué)為第一完成單位。本工作得到孫建龍、林照博、黃行許實(shí)驗(yàn)室的幫助。

文章簡(jiǎn)介

　　本篇文章報(bào)道了一種嶄新的小鼠基因打靶技術(shù)iMAP（inducible Mosaic Animal for Perturbation），快速鑒定了90個(gè)基因在39種組織的基本功能，構(gòu)建了世界首張小鼠“擾動(dòng)圖譜"。

　　早在2001年，國(guó)際人類基因組計(jì)劃就公布了人類基因組序列。但目前為止，約兩萬(wàn)個(gè)哺乳動(dòng)物蛋白編碼基因在500多種細(xì)胞中的功能仍鮮為人知。要解碼這些基因的細(xì)胞特異性功能，必須將其分別在各種細(xì)胞中敲除（擾動(dòng)）再鑒定其細(xì)胞表型，即描繪“擾動(dòng)圖譜"。但用傳統(tǒng)的基因打靶方法，無(wú)法快速有效地描繪擾動(dòng)圖譜，成為功能基因組學(xué)領(lǐng)域久攻不下的瓶頸。池天課題組的成果為突破上述瓶頸、系統(tǒng)性解碼全部基因在各種細(xì)胞中的功能，邁出了關(guān)鍵一步。

　　iMAP融合了Cre-loxP和CRISPR-Cas9技術(shù)，其核心組成部分是一個(gè)轉(zhuǎn)基因序列，它由U6啟動(dòng)子和下游一串gRNA表達(dá)單位構(gòu)成。轉(zhuǎn)基因通常只表達(dá)第?個(gè)sgRNA，而利用藥物（他莫昔芬）激活Cre，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因重組，可使其余的sgRNA也得以表達(dá)，但每個(gè)細(xì)胞只隨機(jī)表達(dá)其中?個(gè)。這些sgRNA可在Cas9的幫助下敲除相應(yīng)的靶基因，從而將小鼠轉(zhuǎn)化為嵌合體。利用這種嵌合體，可同時(shí)鑒定多個(gè)基因分別在多種細(xì)胞里的功能，也可衍生出多種傳統(tǒng)的單基因敲除品系用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1. iMAP原理

　　研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建了一個(gè)iMAP品系，它攜帶61個(gè)gRNA 表達(dá)單位，共靶向6個(gè)功能已知的標(biāo)志基因。該品系證明了iMAP的魯棒性，包括展示轉(zhuǎn)基因起碼能穩(wěn)定傳13代。隨后構(gòu)建的iMAP品系攜帶100個(gè)gRNA表達(dá)單位，靶向90個(gè)功能不甚清晰的基因，以此構(gòu)建了一個(gè)微型擾動(dòng)圖譜，揭示了這90個(gè)基因分別在39個(gè)組織/細(xì)胞中對(duì)細(xì)胞存活、擴(kuò)增、分化的影響。

圖2. 微型擾動(dòng)圖譜。展示100個(gè)sgRNA分別在39個(gè)組織/細(xì)胞類型中的豐度

　　研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步通過(guò)簡(jiǎn)單的配繁，從iMAP鼠衍生出多個(gè)傳統(tǒng)的單基因敲除品系，證明了iMAP 的另一重要用途。

相關(guān)產(chǎn)品

　　該研究過(guò)程中，科研人員使用了李記生物自主研發(fā)的熱門產(chǎn)品：EZ Trans細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑（高效）　貨號(hào):AC04L091  / AC04L092
　　注意：C4058L1090在20年元旦已更換貨號(hào)為：AC04L091，質(zhì)量不變。

——以上圖片截自期刊
相關(guān)產(chǎn)品介紹

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