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撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
眾所周知,基因包含著制造蛋白質的指令,根據“中心法則”,遺傳信息從 DNA 流向 RNA,再流向蛋白質。但人類基因組只有 2% 編碼蛋白質,其余 98% 屬于非編碼序列,它們的功能在很大程度上是未知的。
人類遺傳學的一個緊迫問題是了解這些非編碼的基因組區域的作用,實際上,這些區域雖然不編碼蛋白質,但它們廣泛轉錄為 RNA,其中包括成千上萬的長鏈非編碼 RNA(lncRNA),這些 lncRNA 通常被剪接和多聚腺苷酸化,但通常不能翻譯成蛋白質。在已注釋的 lncRNA 中,只有極少數(<1%)具有明確的功能作用。
近年來,基于 Cas9 的 CRISPR 干擾(CRISPRi)和 CRISPR 激活(CRISPRa)被用于篩選和鑒定功能性 lncRNA,雖然這些技術很有價值,但也往往遇到意料之外的上靶活性,也就是在預期的基因組位點結合,但會干擾附近的其他基因,此外,在 DNA 水平上擾動 lncRNA 位點,也可能抑制與 lncRNA 轉錄本無關的功能性 DNA 元件,導致篩選結果失真。相比之下,Cas13靶向編輯 RNA,而不會破壞附近的蛋白編碼基因和其他 DNA 調控元件。
2024 年 11 月 7 日,紐約大學Neville E. Sanjana團隊在國際頂尖學術期刊Cell上發表了題為:Transcriptome-scale RNA-targeting CRISPR screens reveal essential lncRNAs in human cells 的研究論文。
該研究開發了一種基于CRISPR-Cas13的靶向 RNA 的轉錄組規模的 CRISPR 篩選技術,并使用該技術在來自不同組織的 5 種人類細胞(HAP1、HEK293T、K562、MDA-MB-231、THP1)中篩選鑒定了 778 個必需的 lncRNA,表明了許多 lncRNA 并非基因組中的“垃圾”,而且在人類癌癥和發育中發揮著必不可少的重要作用。
該研究建立了一種強大的篩選工具,可用于系統性研究非編碼轉錄本的功能貢獻,并為識別在任何表型或疾病中具有功能的 lncRNA 鋪平了道路。此外,該篩選工具具有廣泛適用性,并不局限于 lncRNA,還可以直接應用于其他非編碼 RNA 的篩選,包括增強子 RNA(enhancer RNA)和環狀 RNA(circRNA)。
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然而,2025 年 12 月 3 日,論文作者申請撤稿了這篇上線僅一年的論文。
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撤稿聲明顯示,論文作者們近期發現,用于靶向長鏈非編碼 RNA(lncRNA)和蛋白編碼轉錄本的混合篩選 CRISPR 文庫,未經過濾以去除人類轉錄組中其他位置可能存在的脫靶序列。作者們感謝Roland Rad博士的實驗室提醒,并為此錯誤致歉。在通過移除與蛋白編碼轉錄本或 lncRNA 存在最多 2 個錯配的 CRISPR 向導 RNA(gRNA)來對潛在脫靶進行適當過濾后,作者們重新分析了混合 CRISPR 篩選數據。此外,他們還更新了涉及使用具有潛在脫靶 gRNA 靶向的 lncRNA 的實驗。更新后的分析和實驗已作為預印本發布【2】。由于在正確的 gRNA 過濾后所鑒定出的必需 lncRNA 發生了變化,作者們希望撤回該論文,并對此可能造成的任何不便表示歉意。
在作者們致力于發表更正后研究的同時,他們希望更新后的預印本能夠有所幫助,并鼓勵學界同仁隨時提出任何問題。
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論文鏈接:
1. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01203-0
2. http://doi.org/10.6084/m9.figshare.30370171
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