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清華大學Cell子刊發表CRISPR研究重要成果
點擊次數：826 發布時間：2015-4-10
來自清華大學、中科院植物研究所的研究人員報告稱，他們通過采用體細胞CRISPR-Cas9技術造成Anillin條件性突變，證實Anillin調控了神經元遷移和神經元軸突生長。這項研究發表在4月2日的《current biology》雜志上。
清華大學生命科學學院的歐光朔（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神經前體細胞為對象，研究細胞骨架和信號轉導蛋白如何調控神經系統的發育。
神經元是構成神經系統結構和功能的基本單位,其形成的各種生理連接是維持正常腦功能的基礎。神經元遷移是一個決定神經元在神經系統zui終定位的基本過程，通過整合多個細胞和分子事件，神經遷移使得神經前體細胞在整個大腦移動，到達它們的zui終目的，為后續的神經回路連線打下了基礎。而軸突是神經元與神經元以及其他細胞之間形成連接的zui重要結構之一,其形態和功能的完整是保證神經元正常生理活動的重要條件。因此，神經元遷移和神經元軸突生長是神經發育過程中至關重要的事件（延伸閱讀：Science：神經元遷移與表觀遺傳調控）。
條件性基因突變方法是在分子水平上研究細胞和發育生物學的關鍵技術。基于Cre-LoxP和Flp-FRT系統的條件性基因敲除方法被廣泛應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，包括轉錄活性樣效應因子核酸酶（TALENs）和CRISPR-Cas9核酸酶，對許多物種的基因組實現了的靶向編輯。2013年和2014年，歐光朔課題組分別利用TALEN和CRISPR-Cas9技術在線蟲中實現了快捷的條件性靶向基因組編輯，相關研究論文發表在Nature Biotechnology和Developmental Cell雜志上。
在這篇新論文中研究人員報告稱，發現一種細胞漿移動支架蛋白Anillin在細胞遷移和軸突生長過程中重新分布至線蟲Q神經前體細胞前緣。為了繞開對在細胞漿移動中對Anillin的需求，他們采用體細胞CRISPR-Cas9技術在Anillin中引入條件突變。由此證實了Anillin通過在前緣穩定F-actin網絡調控了細胞增殖和生長錐延伸。生物化學分析結果顯示，通過對抗Cofilin 的F-actin切割活性，Anillin的actin結合結構域足以穩定F-actin。他們進一步揭示RhoG/MIG-2的活性形式直接與Anillin結合，將其招募到了前緣。