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照亮基因组

2019-03-12 09:17:06 • 来源：

自2012年报道其机制以来，CRISPR / Cas9系统一直引起科学界的涟漪。通常被称为基因组编辑工具，许多科学家已发现Cas9蛋白的剪刀样特性的不同应用。来自莱布尼茨植物遗传和作物植物研究所(IPK Gatersleben)的研究人员现在已经找到了一种以稍微不同的方式利用RNA /蛋白质复合物的方法 - 作为细胞遗传学的火炬。除了在常规原位杂交中，新的RNA引导的核酸内切酶原位标记工具(RGEN-ISL)不再需要DNA的变性。因此，新方法使染色质保持完整，从而可以研究样品的结构。此外，RGEN-ISL可与蛋白质检测方法结合使用，并可实现标记过程的实时可视化。虽然RGEN-ISL最初是为植物基因组开发的，但它可用于所有生物体，并且在染色体生物学领域显示出一种很有前途的新工具。

照亮基因组

II型聚类定期间隔短回文重复序列(CRISPR)相关半胱天冬酶9(Cas9)系统的发现是靶向基因组编辑领域的里程碑。RNA / 蛋白质复合物最初源自细菌Streptococcus pyogenes，现在是真核生物中靶向基因组编辑的成熟工具。

虽然其类似剪刀的特性已经产生了广泛的应用，莱布尼茨植物遗传和作物植物研究所(IPK Gatersleben)的科学家们正在使用CRISPR / Cas9进行新的细胞遗传学方法，将光照射到真核生物基因组中。引导的核酸内切酶原位标记(RGEN-ISL)。

在过去的30年中，荧光原位杂交(FISH)已成为在染色体水平上可视化原位DNA序列的既定方法。然而，该方法需要DNA的变性，因此经常损害样品的结构。通过将RGEN-ISL方法基于CRISPR-Cas9，IPK研究人员设法绕过FISH的变性步骤，同时整合了常规FISH方法的所需荧光标记特性。由于新的细胞遗传学工具保留了样本的结构，它开辟了研究基因组时空结构的选择。

进一步的实验表明，RGEN-ISL优于传统方法组合，例如FISH和免疫组织化学，需要较少的制备并且相对更快和更便宜。此外，新方法可在4°C至37°C的宽温度范围内发挥作用，还可与其他蛋白质检测和成像方法结合使用。进一步的优点是RGEN-ISL允许实时可视化CRISPR / Cas9介导的DNA标记，因此揭示了反应的动力学。

到目前为止，研究人员已经在植物样本中测试了RGEN-ISL，但也测试了人类染色体中的RGEN-ISL，说明他们的新方法可能适用于所有生物体。目前，方法的使用仅限于重复的DNA序列，如植物基因组中常见的那样。然而，现在在日本鸟取大学工作的Takayoshi Ishii博士构思了RGEN-ISL背后的初步想法，他认为这种方法可以适应未来单拷贝序列的可视化。

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