编写CRISPR激活规则

编写如何有效使用CRISPR激活技术的规则手册。来自威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)及其合作者的研究人员使用人类干细胞和神经元来研究哪些特征会影响CRISPR激活对不同基因组的效果。这项研究2023年3月13日发表在Molecular Cell杂志上，解释了决定基因对CRISPR激活反应程度的规则，确保未来的研究可以尽可能高效地设计。

CRISPR激活(CRISPRa)是一种用于过表达特定基因的CRISPR基因编辑。尽管这项技术被广泛应用，但在基因组的某些点上预测其效率可能具有挑战性，因此很难可靠地过度表达某些基因。这项新研究由Wellcome Sanger研究所及其合作者在人类干细胞系基因组的数千个点上集成了一个标记基因，然后用CRISPRa激活，看看这在哪里是成功的。所使用的干细胞系分化为神经元，使研究小组还可以收集有关CRISPRa在不同细胞类型中的效率的信息。该团队发现了影响CRISPRa效率的多个特征，包括表达水平、染色质状态、细胞状态和基因位置。他们发现，二价基因是关键的发育调节基因，在同一区域具有抑制和激活标记，可以被CRISPRa强有力地激活。他们还发现CRISPRa可以达到相同的过表达水平，这是驱动细胞状态发生重大变化并导致细胞分化所必需的。

研究小组发现，虽然大多数基因都可以被CRISPRa激活，但并不是每个细胞都有相同的反应程度。例如，含有H3K9me3抑制调控因子的基因，因此被屏蔽了激活，在反应中表现出更大的变化。这些数据首次证明了CRISPRa一般适用于染色质状态和细胞类型，并强调了影响基因激活程度的因素以及复制效果的容易程度。了解这些因素对于设计和分析用于寻找遗传疾病相关基因的CRISPRa筛选至关重要。需要进一步的研究来继续添加这些规则，并观察不同的CRISPRa或CRISPR干扰技术是否以类似的方式表现。

来自威康桑格研究所的第一作者Qianxin Wu博士说:“我们的研究建立了一个报告CRISPR激活干细胞有效性的系统，使我们能够更好地了解CRISPRa在多种细胞状态下是如何工作的。我们还表明，CRISPR基因激活足够强大，可以诱导干细胞分化为其他细胞状态。这表明，CRISPRa筛查可用于搜索参与细胞过程的基因，或生成更准确的体内细胞类型模型，有助于遗传疾病和再生医学的研究。”

威康桑格研究所的资深作者Andrew Bassett博士说:“在基因组编辑方面，CRISPR激活是一种被广泛使用的、非常有价值的技术，我们的研究旨在支持那些使用它的人，帮助他们从实验中获得最大收益。通过系统地调查影响CRISPRa效率的因素，我们已经创建了一套规则，显示它在哪里最有效或最不有效，并加深了我们对相关因素的理解。”

原文：Massively parallel characterization of CRISPR activator efficacy in human induced pluripotent stem cells and neurons