基于CRISPR/Cas9高通量研究编码及非编码基因功能的新技术及应用

地区:上海市 宝山区

关键词:北京大学;博雅辑因(北京)生物科技有限公司;博雅缉因(北京)生物科技有限公司

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002117

成果描述:

研究目的: 随着新一代的测序技术的发展,越来越多的编码和非编码基因被科研人员所发现。但是面对海量的基因库,科研人员无从下手去研究如此巨大数量的基因。之前常用的基于慢病毒载体的RNA干扰文库虽然广为应用,但是由于RNA干扰技术对于基因表达的抑制能力有限,常常不足以展示出基因相对应的性状。 CRISPR/Cas9技术是第三代基因组编辑技术,也是现在世界上最为前沿的生物技术。基于CRISPR/Cas9技术的高通量遗传筛选平台的出现能够帮助科研人员大规模的快速和高效的分析出编码和非编码基因的功能以及基因在复杂的环境中同其他基因相互作用的机制。 主要技术创新点: 该项目在CRISPR/Cas9技术基础上开发了高通量的遗传筛选技术。该技术分为两种,一种是针对编码基因的高通量遗传筛选技术,另外一种是针对非编辑基因的高通量筛选技术。 针对编码基因的高通量筛选技术使用的是设计并合成完备的sgRNA文库,该文库针对的是编码基因的序列,通过病毒进入到Cas9稳定表达的细胞系中去,控制好病毒滴度,获得大规模的基因移码突变的细胞库。通过对细胞库进行筛选可以高通量的研究基因功能。 对非编码元件进行简单的移码突变并不能起到作用,所以该项目又设计并建立了paired-guide RNA(pgRNA)文库的构建方法,通过pgRNA引入的基因组大片段删除来破坏lncRNA表达及功能,并由慢病毒介导在多个癌细胞系中实现了功能筛选。 有了以上两种高通量筛选的方法,科研人员可以快速高效的对编码基因或者非编码基因进行功能研究,信号通路研究以及其他方面的研究。 成果产生的价值: 该项目开发的这两种高通量筛选平台,依托于现在世界上最为前沿的CRISPR/Cas9技术,已经广泛被全世界各大科研机构所使用。到现在为止,该项目已获得了三项国家发明专利授权,一项发明专利正在受理当中,8篇高水平的文章在《nature》《nature biotechnology》上面发表。同时该项目紧跟时代步伐和政府的领导,实现了产学研用的科研成果转化,将专利转让给博雅辑因(北京)生物科技有限公司,实现了一定的经济效益和社会效益。 基因编辑是近年来在生命科学领域里最为前沿的技术,是科技创新的一个标志性的技术,同时也是应用前景最为广阔的技术。高通量筛选技术能够研究编码基因和非编码基因的功能,帮助药物的研发和靶点的筛选,十分契合首都作为科技创新中心和开放创新核心区的目标,也为首都的经济发展带来强大的驱动力。
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