科学家使用CRISPR来定位早期发展涉及的基因信息

MRNA淘汰技术的开发用于椎骨类生物如斑马鱼类的有限。已经鉴定为CRISPR-RFXCAS13D作为在一系列动物物种中胚胎发生期间体内基因功能的系统研究的有效方法。

CRISPR是一种基因编辑工具，使研究人员能够研究模型生物中不同基因的功能。科学家们在西班牙塞瓦尔州堪萨斯城的医学研究所医学研究所医学研究所，西班牙塞维利亚塞维利亚塞维利亚的奥拉瓦德大学安达卢西亚发展生物学中心，现在已经利用这种强大的技术来靶向动物模型胚胎中的基因信息，以获得更好的理解直接脊椎动物发育早期阶段的遗传计划。

在今日（八月目7,2020）在发育牢房发表的报告中，由助理调查员Ariel Bazzini，Phd和合作者领导的家居团队表明，该技术称为CRISPR-CAS13，能够瞄准RNA - DNA用特定和系统的方式携带所需信息所需的信息来构建胚胎动物模型，允许研究人员研究RNA在最早发育中的作用。研究人员表明，CRISPR-CAS13方法在斑马鱼，杀虫，中息和小鼠胚胎中是有效的，因此可用于探索广泛的动物物种中的早期发育遗传课程。

自发现以来，科学家们一直在使用众多赞扬的基因编辑工具CRISPR以改变模型生物的DNA，并揭示成千上万基因的功能。现在，堪萨斯城的医学研究所研究人员在西班牙塞维利亚塞维利亚塞维利亚塞瓦尔·奥拉维德大学的医学研究所和安达卢西亚发展生物中心，已经利用了涉及早期脊椎动物发展的基因信息（信使RNA）的技术。

通过破坏基因消息（RNA）而不是潜在的基因（DNA），研究人员可以研究以前难以或不可能操纵的基因，因为它们对生命或参与生物发育的关键阶段是必不可少的。这种方法还允许靶向潜在的基因RNA，其沉积在鸡蛋中以使最早的遗传程序踢出。

该研究显示在线在线发育细胞期刊8月7日，在线发育细胞，建立了使用CRISPR-CAS技术以特定和系统的方式在胚胎动物模型中靶向RNA。该研究结果证明了该技术可以应用于各种水生和陆地模型，包括斑马鱼，中麦卡，杀虫和小鼠。

“关于这项研究的令人兴奋的事情不仅仅是我们所发现的，而是我们能做的事情，”家车研究所和研究所联合领导者的助理调查员博士说，博士说。“我们仍然不明白基因如何快速启动最早的发展阶段。现在我们可以通过针对他们的RNA消息来找到一个逐个。“

“我们对技术的低成本也非常兴奋，”Bazzini说。“任何使用斑马鱼或其他动物胚胎的实验都可以使用这种方法。实际上，我们已经将试剂和议定书分发给世界各地的几个实验室。“

在开发开始之前，鸡蛋必须先满足精子。由此产生的胚胎携带来自母亲的一半基因和父亲的一半。除了其基因组之外，胚胎还具有由母亲提供的RNA和蛋白质等组分。

MRNA淘汰技术的开发用于椎骨类生物如斑马鱼类的有限。已经鉴定为CRISPR-RFXCAS13D作为在一系列动物物种中胚胎发生期间体内基因功能的系统研究的有效方法。

“母亲贡献是我们许多人想要解决的谜团，”Bazzini说。然而，试图在斑马鱼中系统地靶向RNA，许多发育生物学家选择的模型生物体已经不成功。恰当命名的RNA干扰方法，这是基因功能研究中的主要效能，不适用于斑马鱼或其他鱼类或青蛙。使用称为吗啉或反义寡核苷酸的遗传码的合成码条的其他方法有时与毒性和脱靶效应有关。

因此，当Bazzini和他的合作者和朋友Miguel A. Moreno-Mateos时，Pablo de Olavide大学教授，注意到Crispr技术已经用于降解酵母，植物和哺乳动物细胞中的RNA，他们渴望给予这是一个尝试。Moreno-Mateos在耶鲁大学的Antonio Giraldez的实验室是Bazzini的同时，并被认为是体内CRISPR-CAS技术优化的专家。

CRISPR-CAS13系统取决于两种成分 - 一种称为“引导”RNA的短RNA序列，以及称为CAS13（CAS的一部分或CASPR相关，蛋白质的一部分）的酶，其切割细胞中的任何RNA消息这可以排列并绑定到该指导序列。研究人员测试了四种不同的CAS13蛋白，该蛋白已成功用于先前的研究。他们发现，除了一种蛋白质，Cas13蛋白质为脑卒中的显影斑马鱼毒性效率低或毒性，称为RFXCAS13D。

然后，他们检查斑马鱼胚胎中靶向RNA是否有CRISPR-RFXCAS13D可以重复与改变生物体的底层DNA相同的缺陷。例如，当它们瞄准TBXTA基因的RNA时，这对于生长尾部是必要的，斑马鱼胚胎是无尾部。

研究人员继续表明，CRISPR系统可以有效地瞄准各种RNA，由母亲提供的各种RNA以及由胚胎产生的那些，将RNA水平降低，平均值为76％。家里的合作者有助于得出统计数据，并表明该技术也适用于杀戮，中息和小鼠胚胎。

“CRISPR-RFXCAS13D系统是一种高效，具体且廉价的方法，可以全面的方式在动物胚胎中使用，”莫雷诺 - Mateos也是该研究的联合领袖。“通过这个工具，我们将有助于了解生物学和生物医学中的基本问题。”

研究人员希望追求的基本问题之一是RNA在最早发挥作用的角色。母亲留下的RNA必须在同一时间同时拆除胚胎的基因组在线;否则，胚胎永不发展。

“我们认为这个工具可能对我们对不孕症和发展问题的理解产生深远的影响，”Bazzini说。

“家车的设施和协作环境使我们能够在其他动物模型系统中测试CRISPR技术，”Bazzini说。“当我大约四年前加入家塞时，我从未预测我的实验室将在鼠标或杀戮模型中进行实验。这是一个有趣的冒险！“

参考：7月7日2020年，发展细胞。

来自家机研究所的其他同伴包括Gopal Kushawah，Phd，Michelle Devore，Huzaifa Hassan，Wei Wang，Phd，Timothy J. Corbin，Andrea M. Moran和AlejandroSánchezAlvarado，博士。

该研究由家具医学研究所，Pablo de Olavide大学，Consejo高级Investigaciones Cieticificas和Junta de Andalucia提供资金。额外的支持包括Ramon Y Cajal计划（RYC-2017-23041）和Grants（BFU2017-86339-P，PGC2018-097260-B-I00和MDM-2016-0687）来自Spanish Ministio de Ciencia，Innovicaciónyenverysicates;来自Centro Andaluz deBiologíadel Desarrollo的跳板计划;基因组工程师创新2019年授予综合; PEW创新基金;创新秘鲁（授予168-pnicp-piap-2015）;和FONECEYT（旅行补助043-2019）。