深圳子科生物報道：中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)創(chuàng)新中心楊輝研究組與北京大學(xué)胡家志實驗室合作完成的研究論文，以《CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)敲除目標(biāo)染色體》為題，發(fā)表在《基因組生物學(xué)》上。該研究介紹了CRISPR/Cas9技術(shù)的新型應(yīng)用，即在細(xì)胞、胚胎或體內(nèi)組織中，針對目標(biāo)染色體進(jìn)行多個DNA剪切，可以選擇性消除單條染色體。CRISPR/Cas9介導(dǎo)的目標(biāo)染色體消除為動物模型的建立以及非整倍體疾病的治療提供了新的策略與方法。

II型細(xì)菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)由Cas9核酸酶和單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA）組成，已被改造成一個的基因編輯工具，可顯著提高編輯基因組的能力。sgRNA引導(dǎo)Cas9到達(dá)特定的基因組區(qū)域，剪切形成雙鏈DNA缺口，該缺口可以通過兩種方法修復(fù)——非同源染色體末端連接修復(fù)或同源重組修復(fù)。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)已應(yīng)用于生產(chǎn)基因突變、重組和染色體片段敲除的細(xì)胞或動物。研究人員提出CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)是否可以用于整條染色體的消除，進(jìn)而對建立染色體缺失的動物模型以及非整倍體疾病的治療提供新途徑。

為驗證這個想法，研究人員首先證明應(yīng)用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的針對Y染色體的多位點DNA切割可以有效地將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色消除。這種多位點剪切可通過單個sgRNA靶向結(jié)合多個特異的染色體位點，或通過14個sgRNA分別結(jié)合各自的特異位點來達(dá)到。此外，他們還發(fā)現(xiàn)小鼠X染色體，人的7號和14號染色體均可以通過這種方法消除。更重要的是，唐氏綜合癥病人的iPS細(xì)胞中的21號染色體也可以通過這種方法特異性消除。因此，該研究*次證實了性染色體和常染色體可以通過基因編輯特異性消除。

研究工作獲得了國家科技重大專項，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，國家高科技研發(fā)項目(863項目)，國家自然科學(xué)基金會，中科院重大突破等的支持。

用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的Y染色體敲除獲得特納綜合征小鼠

　　a.Y染色體基因靶向位點示意圖。b.實驗設(shè)計。將Cas9 mRNA和2個特異靶向Rbmy1a1，Ssty1，Ssty2或Kdm5d基因的sgRNAs分別注射到小鼠受精卵。c.所獲小鼠的性別比例。d.12周的XO小鼠。e.XO小鼠的DNA FISH結(jié)果。