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        CRISPR/Cas系统是现代生物科学领域的一项革命性技术，其应用已经扩展到医学、农业、生态保护等多个领域，相关成果和应用实例不断涌现。CRISPR那些事儿设置一周时讯栏目，为您带来关于CRISPR的最新研究和行业新闻，以下是过去一周时讯的简单总结：

一、研究资讯

（一）CRISPR 筛选

1、文章题目：Mapping functional elements of the DNA damage response through base editor screens

期刊：Cell Reports（IF：7.5）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.115047

       DNA损伤反应（DDR）是细胞为了应对各种DNA损伤（如辐射、化学药物、复制压力等）而启动的复杂信号传导网络。这个过程对于维持基因组稳定性和细胞生存至关重要。许多与癌症相关的基因变异都与DDR机制的失调密切相关，因此这些机理研究是癌症研究和治疗的一个重要领域。

       研究人员通过DNA 损伤反应中功能性赖氨酸残基和基因的全基因组筛选构建了一个包含多个潜在DDR基因突变的文库，并利用碱基编辑技术精确地对这些基因进行编辑，产生不同的突变。结果发现， C17orf53 的 K494 突变会破坏其与 RPA 蛋白的相互作用，从而导致对顺铂的敏感性增加。此外，研究人员分析确定了STK35是一种以前未被发现的参与 DNA 损伤反应 (DDR) 通路的基因，这表明它可能在 DNA 修复中发挥关键作用。该研究系统地解析了DDR机制，揭示了新的潜在治疗靶点，为癌症研究和基因治疗提供了宝贵的线索。过这一四重 sgRNA 文库，研究人员在敲除和沉默实验中获得了高扰动效率，在激活实验中也取得了显著的倍数变化。此外，在对 1,634 种人类转录因子的阵列激活筛选中，发现了 11 种新的 PrPC 调节因子，并通过消融文库的汇集版本筛选，鉴定出 5 种新的自噬修饰因子，这些因子在传统筛选中未被发现。综上所述，四重 sgRNA 阵列文库为全基因组扰动研究提供了一个强大且多功能的资源，能够揭示新的细胞生物学机制并推动相关领域的研究进展。

2、文章题目：A multilineage screen identifies actionable synthetic lethal interactions in human cancers

期刊：Nature Genetics（IF：31.7）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41588-024-01971-9

       癌症中常见的基因突变会导致基因组不稳定性或信号传导异常，这为合成致死相互作用提供了独特的靶点。然而，不同癌症类型间的异质性和复杂性使得找到普遍有效的合成致死靶点极具挑战。研究人员描述了一种名为SCHEMATIC的识别高度渗透、可操作的遗传相互作用核心网络的策略。

       为了检测哪些基因的丧失与已存在的癌症驱动基因突变（如TP53、KRAS）具有合成致死关系，研究者使用基因组规模的CRISPR敲除文库，在一组代表不同组织来源和癌症类型的人类癌症细胞系中进行高通量筛选。结果发现多个与癌症驱动基因（如TP53、KRAS突变）存在合成致死相互作用的靶点，包括普遍适用的泛癌靶点（如USP28与TP53缺失的合成致死关系）以及特定癌症类型相关的靶点（如KRAS突变与特定细胞周期调控基因的依赖性）。功能验证显示，这些靶点的敲除或抑制能够显著抑制癌细胞的增殖，而对正常细胞影响较小。该研究发现的靶点具有药物可操作性，为癌症精准治疗和广谱抗癌药物开发提供了明确方向。

（二）CRISPR检测

1、文章题目：Synthetic mismatches enable specific CRISPR-Cas12a-based detection of genome-wide SNVs tracked by ARTEMIS

期刊：Cell Reports Methods（IF：4.3）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2024.100912

单核苷酸变异（Single Nucleotide Variants, SNVs）在个性化医学和基因组学研究中具有重要意义。传统的SNV检测方法（如高通量测序和PCR）虽广泛应用，但存在成本高、灵敏度受限或难以区分单个碱基变化的问题。研究人员提出了一种基于CRISPR/Cas12a的检测策略，结合合成错配（synthetic mismatches）和新开发的ARTEMIS（Allele-specific Reporter Tailored for Enhanced Mismatch Identification and Sensing）平台，能够实现对全基因组范围内SNVs的特异性检测。

研究人员引入合成错配的crRNA显著提升了Cas12a对单个核苷酸差异的辨别能力，能够准确区分靶序列与具有高度相似性的非靶序列；Cas12a系统能够检测低至亚纳摩尔浓度的DNA序列，并适用于不同背景的基因组DNA；在多个模型基因和患者样本中，研究人员成功验证了该平台对关键致病SNVs的检测能力。传统测序技术相比，CRISPR/Cas12a方法具备更高的时间效率和成本效益。这些结果为高保真 CRISPRdx 的合理化 crRNA 设计提供了见解，支持肿瘤诊断中个性化且经济高效的医疗解决方案。

2、文章题目：A novel single-tube LAMP-CRISPR/Cas12b method for rapid and visual detection of zoonotic Toxoplasma gondii in the environment

期刊：Pnfectious Diseases of Poverty（IF：4.8）

原文链接：https://doi.org/10.1186/s40249-024-01266-5

弓形虫（Toxoplasma gondii）是一种重要的人畜共患病原体，在人类和动物中均可引发严重的健康问题。快速、灵敏地检测环境中该病原体的存在对公共卫生和环境监测具有重要意义。然而，现有方法如PCR虽灵敏但耗时且需要复杂的设备，难以适用于资源有限的地区。研究人员开发了一种基于单管LAMP-CRISPR/Cas12b的新型检测方法，能够快速、灵敏且直观地检测环境中的T. gondii。

该方法以弓形虫 B1基因为目标，首先用 LAMP 对其进行扩增，由单向导 RNA（sgRNA）引导。然后，它识别扩增的目标基因并激活反式切割，切割附近的单链 DNA（sgRNA）报告基因。使用 6-羧基荧光素（FAM）-12N-黑洞猝灭剂-1（BHQ1）报告基因进行荧光检测，而异硫氰酸荧光素（FITC）-12N-生物素可在横向流动试纸上进行直观检测。

LAMP-CRISPR/Cas12b 方法表现出高特异性和广谱检测能力，成功识别了 9 种弓形虫基因型，并将其与 11 种其他寄生虫区分开来。分子（质粒）和实际（卵囊）水平的灵敏度测试显示检测限分别为 10 拷贝/μL 和 0.1 个卵囊。当应用于 112 个环境样本（土壤、水和猫粪）时，该方法表现出 100% 的灵敏度，准确反映已知的感染率。这种 LAMP-CRISPR/Cas12b 单管方法为监测环境样本中的人畜共患弓形虫病提供了一种强有力的创新方法，对公共卫生监测具有重要意义。

（三）其他CRISPR相关研究

1、文章题目：High-accuracy crRNA array assembly strategy for multiplex CRISPR

期刊：Molecular Therapy: Nucleic Acid（IF：6.5）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2024.102428

       CRISPR/Cas9技术是一种强大的基因编辑工具，能够高效、精准地对基因组进行靶向修改。在多重基因编辑（multiplex CRISPR）中，多个靶位点的同时编辑是提高研究效率和应用广度的重要手段。然而，现有的多重CRISPR系统常面临几个问题，如crRNA设计复杂、合成成本高和引导序列不准确等问题，这些因素限制了其在基因组编辑中的广泛应用。

       因此，研究人员提出了一种新颖、高度准确、成本低且省时的 CRISPR 阵列组装策略。使用这种策略，研究人员在一次反应中高效地组装了 12 个 CRISPR RNAs （crRNAs）（用于 AsCas12a）和 15 个 crRNA（用于 RfxCas13d）。由 Pol II 启动子驱动的 CRISPR 阵列表现出与由 Pol III 启动子驱动的 CRISPR 阵列不同的表达模式，这可用于实现 CRISPR 强度的特定分布。随后研究人员设计并验证了用于表达长 CRISPR 阵列的改进方法。该研究提供了一种灵活而强大的工具，可方便地在 DNA 和 RNA 上实施多重 CRISPR，从而有助于解剖复杂的细胞网络并实现未来的多靶基因治疗。这一创新为多重基因编辑技术的应用提供了新的工具，具有广泛的生物学研究和临床治疗潜力。

2、文章题目：Construction of a recombinant African swine fever virus with firefly luciferase and eGFP reporter genes and its application in high-throughput antiviral drug screening

期刊：Antiviral Research（IF：4.5）

原文链接：https://doi.org/ 10.1016/j.antiviral.2024.106058

       非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的猪的一种高致死性接触性传染病，主要感染家猪和野猪，死亡率高达100%。目前，尚无针对ASFV安全有效的商用疫苗或药物。研究人员将ASFV 0428C毒株在Vero细胞中连续传代，改良株ASFV在Vero细胞中表现出高效复制。以改良株ASFV为亲本病毒，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建重组ASFV变异株（rASFV-FLuc-eGFP）。 rASFV-Fluc-eGFP基因稳定，能有效感染猪肺泡巨噬细胞（PAM）和Vero细胞，且同时表达Fluc和eGFP。本研究为研究ASFV的感染和致病机制、筛选必需宿主基因和抗病毒药物提供了工具。

       此外，建立了基于rASFV-FLuc-eGFP的传代细胞高通量抗病毒药物筛选模型，从FDA批准的化合物库中筛选出218个化合物，鉴定出5个在Vero细胞中有明显抑菌效果的候选化合物。进一步在Vero和PAM细胞中验证了其对ASFV的抑制作用，鉴定出丹酚酸C（SAC），其在两种细胞类型中均表现出抑制作用且安全性良好。SAC是防治ASFV的候选药物，具有良好的应用前景。本研究通过细胞培养、感染、报告基因监测和高通量药物筛选相结合，成功建立了一种高效、灵敏的抗非洲猪瘟病毒药物筛选平台。此外，这种基于报告基因的筛选平台可扩展应用于其他病毒的研究和药物筛选，具有广泛的潜在应用价值。

二、行业新闻

 1、英国医学研究委员会已启动两个研究卓越中心（CoRE），其中包括治疗基因组学中心，14 年来获得高达 5000 万英镑的支持。该中心将与创新基因组学研究所合作，开发可扩展的、人工智能驱动的方法，重新编程无法治愈的遗传疾病的基因疗法，旨在降低成本并加快监管审批。初步目标包括血液、眼部和脑部疾病。
新闻链接： https://www.ukri.org/news/mrc-launches-two-50m-centres-for-cutting-edge-gene-therapies/

     
 2、ProQR Therapeutics扩大了与 RSRT 的雷特综合征合作，获得 910 万美元资金，用于推进 AX-2402（一种针对 MECP2 R270X 突变的 Axiomer RNA 编辑疗法）进入临床试验。该平台有可能解决各种雷特突变，影响广泛的患者群体。此次合作旨在加速这种严重神经发育障碍的转化疗法，该障碍存在大量未满足的需求。

新闻链接： https://www.proqr.com/press-releases/proqr-therapeutics-announces-81-million-in-new-funding-from-rett-syndrome-research-trust-to-expand-rna-editing-collaboration

艾迪基因专注于CRISPR技术，提供一系列高质量的基因编辑服务和体外诊断产品：CRISPR文库筛选、细胞基因编辑、单克隆筛选、CRISPR检测。致力于为CRISPR相关、基因功能研究相关、体外诊断以及治疗相关的科学研究提供最高效的技术服务。

近期资讯

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