【本月之星】代谢基因、转录因子、RNA结合蛋白CRISPR文库
CRISPR文库筛选是一种基于CRISPR/Cas9技术的高通量基因筛选方案，通过构建包含成千上万个sgRNA的文库，并将这些sgRNA克隆到慢病毒载体中，以低MOI感染靶细胞。这种方法可以确保每个细胞只被一种sgRNA感染，从而实现针对不同sgRNA对应基因的功能筛选。小编为大家推荐本月最畅销的三款CRISPR文库现货，并附上该文库相关研究文献解读，希望能为大家的科研道路添砖加瓦~
一、代谢基因文库解码三阴性乳腺癌转移相关基因
原文链接：https://doi.org/10.1038%2Fs41419-022-04537-x
乳腺癌是世界范围内危害妇女健康的最常见的恶性肿瘤，其高发病率和高死亡率引起了越来越多的关注，其中三阴性乳腺癌占据所有乳腺癌的12-17%。代谢重编程在肿瘤的发展中起着重要作用，参与脂质代谢的多种基因也可能参与肿瘤的发展，但大多数脂质分子和酶在乳腺癌三阴性转移分子机制中的作用仍不清楚。
为研究脂质代谢相关基因与乳腺癌的关联性，研究人员利用脂质代谢基因CRISPR敲除文库进行筛选，确定甘油二酰基激酶ζ（DGKZ）为潜在的转移前基因，在三阴性乳腺癌细胞株中敲除DGKZ，发现其在体外和体内均能显著抑制转移行为，而过表达DGKZ会增加细胞株的转移潜能，证实DGKZ高表达与患者肿瘤进展及预后不良相关。脂质代谢文库成功筛选出与三阴性乳腺癌转移相关基因，在探索肿瘤发生和进展中起关键作用，为开发新的治疗策略提供潜在的靶点。
图1 脂质代谢文库筛选三阴性乳腺癌转移相关基因DGKZ
二、人转录因子文库筛选肠内分泌细胞主导抑制因子
原文链接：https://doi.org/10.1126/science.adi2246
肠内分泌细胞(EECs)是生长在胃、小肠和结肠上皮内的激素生产细胞，EECs调节代谢活动的各个方面，包括胰岛素水平、饱腹感、胃肠分泌和运动。然而，肠道内分泌细胞的分化过程尚未完全了解。
为研究肠道内分泌细胞的分化过程，研究人员利用人转录因子CRISPR敲除文库对成人小肠器官样（Organoids）中所有的转录因子进行了筛选，发现ZNF800是一个控制内分泌细胞命运的主导抑制因子，它通过直接调控PAX4等内分泌转录因子网络来限制肠嗜铬细胞（Enterochromaffin cell）的分化。CRISPR基因敲除文库技术发现内分泌细胞主导抑制因子ZNF800，不仅增加了我们对肠道内分泌细胞分化的理解，也为未来的治疗提供了新的潜在靶点。
图2 人类转录因子敲除文库筛选肠内分泌细胞主导抑制因子ZNF800
三、RNA结合蛋白文库揭示调节PD-L1肿瘤免疫逃逸的关键因子
原文链接：https://doi.org/10.1038%2Fs41467-022-29754-y
RNA结合蛋白(RBPs)是一类能够与RNA结合的蛋白质，可以识别和结合特定的RNA序列，从而调控基因的表达、转录、翻译等多个过程。过往研究中在各种癌症均观察到RBP功能障碍，然而，特异性RBP是否通过调控程序性死亡配体-1 (PD-L1)参与肿瘤免疫逃避尚不清楚。
为此，研究人员进行了RNA-Binding Protein 敲除文库筛选，发现密度调控的再启动和释放因子(DENR)是一种能够调控PD-L1的蛋白质，通过进一步研究发现DENR的缺失会导致PD-L1的表达降低，从而影响肿瘤的生长和免疫细胞的反应。DENR通过拮抗三个连续的上游开放阅读框（uORFs）的翻译抑制作用，促进Janus激酶2（Jak2）的翻译和IFNγ-JAK-STAT信号通路的活化，从而调控PD-L1的表达。利用RBP CRISPR/Cas9文库筛选系统地发现和鉴定新的PD-L1调控因子DENR，为理解肿瘤免疫逃逸的机制提供了新的视角，也为开发新的肿瘤治疗方法提供了新的思路。
图3 CRISPR/Cas9文库筛选RBP关键调控因子DENR
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