您目前的位置: 老凤凰彩票首頁» 学院新闻

湯新景團隊發展新型光敏感CRISPR-Cas9系統實現基因編輯的光調控

2020728日,國際著名期刊《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)在线发表了我院天然药物及仿生药物国家重點實驗室汤新景教授团队在光控CRISPR-Cas9系統基因編輯領域的最新研究成果,“Optical Control of CRISPRCas9 system for gene editing using photolabile crRNA” 

CRISPR/Cas9系統是廣泛用于基因編輯的有力工具。爲了使其更加精准地發揮作用,對CRISPR/Cas9基因編輯在時空分辨率層面進行調控一直是當前的研究熱點。近年來,大多數工作都是圍繞對Cas9蛋白的光敏感改造來實現對CRISPR/Cas9系統的光操控。基于gRNA修飾的光敏感CRISPR/Cas9系統的報道較少。最近報道的光敏感gRNA設計主要通過構建光可斷裂的互補鏈抑制gRNA活性和在gRNA中插入多個光敏感核苷酸來抑制gRNA和目標DNA的結合。 

湯新景教授團隊設計了crRNA末端維生素E修飾的新型光敏感crRNA,構建了光敏感的CRISPR/Cas9系統,成功實現了對外源基因EGFP的表達和內源基因VEGFA的基因編輯的可控光調控。進一步機理研究證明光敏crRNA對基因編輯調控不是因爲維生素的修飾抑制crRNACas9蛋白的結合,而是抑制了維生素E修飾crRNACas9蛋白复合物进一步與目标DNA的三元複合物的形成。同時,膽固醇對crRNA5位末端修飾可得到类似的结果,表明这种新型的光敏感crRNA修飾策略具有通用性,为CRISPR-Cas9系統的時空調控提供了一種新手段。

本工作得到劉濤教授在EGFP的基因编辑实验中的大力支持。该研究获得天然药物及仿生药物国家重點實驗室、科技部重大新药创制专项,国家自然科学基金委等资助。藥學院2018級直博生張瑜和2019級博士生淩鑫宇爲該論文的共同第一作者,湯新景教授爲該論文的通訊作者。

原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202009890

 

作者簡介 

汤新景,博士,北京大學教授,博士生導師,天然药物及仿生药物国家重點實驗室PI。长期从事核酸化学生物学、核酸药物精准修飾和以核酸为靶头的新型肿瘤诊疗纳米探针的研究。以通讯作者或第一作者在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Nucleic Acids Res., Anal. Chem. 等国际重要学术刊物上发表论文近80篇。2010 年入选教育部新世纪人才支持计划;2014年获得国家自然科学基金委“优秀青年科学基金”;2015 年入选教育部“长江学者奖励计划”青年项目。曾获中国药学会施维雅青年药物化学奖(2013)和中国药学会以岭生物医药青年奖(2017)。

天然药物及仿生药物国家重點實驗室  供稿