APP下载

CRISPR/Cas9介导的同源重组在非编码区疾病相关位点功能研究中的应用

2021-03-03侯国俊唐元家

上海交通大学学报(医学版) 2021年1期

徐 宁,周 甜,侯国俊,沈 南,唐元家

上海交通大学医学院附属仁济医院风湿病科,上海市风湿病学研究所,上海200127

全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)报道了许多疾病相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP) 位点[1-2],且进一步研究[3-4]发现这些位点大多位于具有调控活性的非编码区。由于技术手段的限制,对上述位点功能性的验证和机制的研究仅通过大样本相关性分析或双荧光素酶报告系统等较为简单又粗糙的方式进行,尚无法提供能够直接验证SNP功能的证据[5-6]。然而,规律成簇间隔短回文重复序 列/相 关 蛋 白9 [clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR associated protein 9,CRISPR/Cas9] 基因组编辑系统的出现改变了这一现状[7]。该系统由负责靶向基因组的单链导向RNA(single guide RNA,sgRNA) 与负责对基因组切割的Cas9 组成。在sgRNA 的作用下,Cas9 蛋白可诱导靶点DNA 序列处形成双链断裂(double-stranded break,DSB),随后经非同源末端连接(non-homologous end joining, NHEJ) 或 同 源 重 组 (homologous recombination,HR)修复途径分别产生位点敲除/插入或位点重组的细胞株,而这些细胞株则可为疾病易感位点的功能研究提供最直接的证据[8]。

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种复杂的自身免疫病。GWAS 报道显示多个SNP 位点均与SLE 的发生与发展密切相关,但大多数功能未明。因此,利用CRISPR/Cas9 基因组编辑系统对这些位点的功能性进行验证可直观地了解其与疾病的关系。研究[9-11]发现,Ⅰ型干扰素信号通路的异常活化是SLE的重要特征之一,且miR-146a 是干扰素信号通路强有力的负调控分子,在SLE 患者的单核细胞中异常低表达。GWAS 发 现SNP rs2431697 是SLE 的 易 感 位 点 之 一[12],表达数量性状位点(expression quantitative trait locus,eQTL)分析发现在欧洲人群中rs2431697 等位基因的变化会影响miR-146a 的表达[13]。……

登录APP查看全文