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清华大学Cell子刊发表CRISPR研究重要成果
点击次数：831 发布时间：2015-4-10
来自清华大学、中科院植物研究所的研究人员报告称，他们通过采用体细胞CRISPR-Cas9技术造成Anillin条件性突变，证实Anillin调控了神经元迁移和神经元轴突生长。这项研究发表在4月2日的《current biology》杂志上。
清华大学生命科学学院的欧光朔（Guangshuo Ou ）研究员是这篇论文的通讯作者。其课题组主要研究方向为以线虫的Q神经前体细胞为对象，研究细胞骨架和信号转导蛋白如何调控神经系统的发育。
神经元是构成神经系统结构和功能的基本单位,其形成的各种生理连接是维持正常脑功能的基础。神经元迁移是一个决定神经元在神经系统zui终定位的基本过程，通过整合多个细胞和分子事件，神经迁移使得神经前体细胞在整个大脑移动，到达它们的zui终目的，为后续的神经回路连线打下了基础。而轴突是神经元与神经元以及其他细胞之间形成连接的zui重要结构之一,其形态和功能的完整是保证神经元正常生理活动的重要条件。因此，神经元迁移和神经元轴突生长是神经发育过程中至关重要的事件（延伸阅读：Science：神经元迁移与表观遗传调控）。
条件性基因突变方法是在分子水平上研究细胞和发育生物学的关键技术。基于Cre-LoxP和Flp-FRT系统的条件性基因敲除方法被广泛应用于多种模式动物中，但该方法实验周期漫长，成本昂贵。近来，两种人工核酸酶，包括转录活性样效应因子核酸酶（TALENs）和CRISPR-Cas9核酸酶，对许多物种的基因组实现了的靶向编辑。2013年和2014年，欧光朔课题组分别利用TALEN和CRISPR-Cas9技术在线虫中实现了快捷的条件性靶向基因组编辑，相关研究论文发表在Nature Biotechnology和Developmental Cell杂志上。
在这篇新论文中研究人员报告称，发现一种细胞浆移动支架蛋白Anillin在细胞迁移和轴突生长过程中重新分布至线虫Q神经前体细胞前缘。为了绕开对在细胞浆移动中对Anillin的需求，他们采用体细胞CRISPR-Cas9技术在Anillin中引入条件突变。由此证实了Anillin通过在前缘稳定F-actin网络调控了细胞增殖和生长锥延伸。生物化学分析结果显示，通过对抗Cofilin 的F-actin切割活性，Anillin的actin结合结构域足以稳定F-actin。他们进一步揭示RhoG/MIG-2的活性形式直接与Anillin结合，将其招募到了前缘。