2017年開(kāi)年*期《Nature Methods》雜志評(píng)出了2016年度技術(shù)。其中就有將革命性的CRISPR基因編輯技術(shù)用來(lái)靶向RNA。

使CRISPR細(xì)菌免疫系統(tǒng)適應(yīng)于真核生物基因組，可讓我們以的能力來(lái)修改DNA，例如敲除、交換或標(biāo)記基因、引入特定的點(diǎn)突變、增強(qiáng)或抑制選擇基因的活性和開(kāi)展全基因組功能篩選。在CRISPR系統(tǒng)中，一個(gè)短的引導(dǎo)性RNA（gRNA）分子可把一種核酸酶引向與gRNA互補(bǔ)的靶序列，并位于附近的一個(gè)前區(qū)間序列鄰近基序（PAM）。

雖然CRISPR主要應(yīng)用于DNA，但的研究進(jìn)展已將它的范圍擴(kuò)展至RNA編輯。RNA干擾已經(jīng)成為敲除基因表達(dá)的一種主要方法，但是為了靶定特定的轉(zhuǎn)錄本用以成像或亞細(xì)胞定位，需要很麻煩地為每個(gè)靶RNA設(shè)計(jì)RNA適配子或蛋白質(zhì)，如Pumilio。

為了以一種很容易編程和擴(kuò)展的方式靶定RNA，有兩個(gè)不同的研究小組采取了不同的路線。加州大學(xué)圣地亞哥分校的Gene Yeo與加州大學(xué)伯克利分銷的Jennifer Doudna合作，擴(kuò)展了Doudna實(shí)驗(yàn)室以前的研究結(jié)果，表明如果PAM是由一個(gè)與靶RNA結(jié)合的單獨(dú)的DNA寡核苷酸提供，Cas9就可以靶向RNA。研究人員zui近證實(shí)，該方法可以靶定特定的RNA；一種非催化活性的Cas9與GFP之間融合，可讓他們跟蹤RNA在哺乳動(dòng)物活體細(xì)胞內(nèi)的亞細(xì)胞定位。麻省理工學(xué)院-哈佛大學(xué)Broad研究所的張鋒（Feng Zhang）和Eugene Koonin的團(tuán)隊(duì)采取了一種不同的方法。他們不是用Cas9，而是使用C2c2核酸酶，其具有一個(gè)RNase域，但沒(méi)有已知的DNAase結(jié)構(gòu)域。他們通過(guò)一個(gè)28核苷酸的gRNA靶定C2c2，并在細(xì)菌轉(zhuǎn)錄本中觀察到了單鏈RNA裂解。簡(jiǎn)單的堿基替換可將C2c2轉(zhuǎn)換為一種非催化活性的RNA結(jié)合蛋白，它們可以與不同的效應(yīng)蛋白耦合。

這兩種方法可能影響許多的RNA轉(zhuǎn)錄后處理步驟。C2c2是一個(gè)特別好的候選者，因?yàn)閦ui近對(duì)其催化活性的的研究表明，它有兩種獨(dú)立的RNase活性，一種是處理自身的RNA指導(dǎo)，另一種是切割靶RNA，這將允許多路復(fù)用應(yīng)用。

用適當(dāng)?shù)男?yīng)物與核酸酶融合，我們可以設(shè)想無(wú)數(shù)的用途，如調(diào)節(jié)剪接，引導(dǎo)RNAs到特定的亞細(xì)胞定位，附加或去除化學(xué)修飾，并影響降解，等等。RNA靶向CRISPR將讓研究人員能夠接近迄今只觸及表面的調(diào)控層面。