Science:利用CRISPR構建出細胞事件記錄器---CAMERA

2021-01-09 生物谷


2018年2月19日/

生物谷

BIOON/---在一項新的研究中，來自美國布羅德研究所的Weixin Tang和David R. Liu開發出一種利用CRISPR構建細胞事件記錄系統的技術。在他們於2018年2月15日在線發表在Science期刊上的標題為「Rewritable multi-event analog recording in bacterial and mammalian cells」的論文中，他們描述了這種技術和利用它開發出的兩種記錄系統。Jon Cohen針對這項研究在2018年2月16日的Science期刊上進行了討論。

圖片來自CC0 Public Domain。


科學家很早以前就意識到為了理解細胞組分如何在最為基礎的水平上發揮作用，他們需要一種方法來記錄細胞發生的變化，以及對導致這些變化的原因作出的一種可能的解釋。簡而言之，他們需要一種「黑盒子（black box）」來記錄細胞在它的一生當中發生的所有事件。科學家一直在努力開發這樣的一種黑匣子，但迄今為止，結果並不是鼓舞人心的。在這項新的研究中，這兩名研究人員報導他們開發出一種被稱作CAMERA（CRISPR-mediated analog multi-event recording

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aratus, CRISPR介導的模擬多事件記錄裝置）的技術，他們利用這種技術構建出兩種類型的細胞記錄系統。

在第一種被稱為「CAMERA 1」的細胞記錄系統中，這兩名研究人員將兩種彼此之間略有不同的質粒注射到

細菌

細胞中，隨後在接觸到所需的刺激物期間，利用CRISPR-Cas9對這兩種質粒中的一種進行切割，從而誘導細胞產生另一種質粒來取代它。這樣做就會在事件發生時記錄它們。這種技術允許這兩名研究人員記錄細胞如何對營養物或

抗生素

等刺激物作出反應。

在第二種被稱為「CAMERA 2」的細胞記錄系統中，當所需的信號在細胞中發生時，這兩名研究人員利用鹼基編輯器（base editor）改變

遺傳

密碼中的單個鹼基。利用這種技術，他們記錄當接觸病毒、營養物和

抗生素

等刺激物時，細胞如何作出反應。他們報導這種技術成功地用於

細菌

細胞和人細胞中。

正如Cohen注意到的那樣，這兩名研究人員面臨的下一個挑戰將是證實這種CAMERA技術在活的動物體內的細胞中也能夠發揮作用。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：Weixin Tang, David R. Liu. Rewritable multi-event analog recording in bacterial and mammalian cells. Science, Published online: 15 Feb 2018, doi:10.1126/science.aap8992Jon Cohen.『CAMERA』 records cell action with new CRISPR tricks. Science, 16 Feb 2018, 359(6377):728, doi:10.1126/science.359.6377.728

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