UT西南大學(xué)的研究人員今天報(bào)告首次使用CRISPR全基因組篩選鑒定一種有助于細(xì)胞抵抗黃病毒感染的基因。令人討厭的一類(lèi)病原體包括西尼羅河病毒，登革熱，寨卡病毒和黃熱病。

在自然微生物學(xué)發(fā)表的一項(xiàng)研究中，由微生物學(xué)助理教授John Schoggins博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用尖端的CRISPR技術(shù)將IFI6基因鑒定為靶向黃病毒的強(qiáng)效抗病毒基因。然后，研究人員利用傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)研究來(lái)證實(shí)該基因在防止寨卡病毒，西尼羅河病毒，登革熱病毒和黃熱病病毒感染方面的作用。

“其他研究使用CRISPR遺傳篩選鑒定黃病毒感染所需的細(xì)胞基因。我們的研究是第一個(gè)使用該技術(shù)鑒定抑制感染的細(xì)胞基因的研究，”南希凱恩博士和杰弗里A.馬庫(kù)斯博士說(shuō)。醫(yī)學(xué)研究學(xué)者，紀(jì)念Bill S. Vowell博士和克萊頓基金會(huì)研究員。

“在哺乳動(dòng)物中，細(xì)胞通過(guò)干擾素自然抵御病毒感染，干擾素是一種引發(fā)病毒檢測(cè)的警告系統(tǒng)，細(xì)胞需要與病毒防御系統(tǒng)接觸。細(xì)胞通過(guò)激活數(shù)百種干擾素刺激來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?；?，“他說(shuō)。“黃病毒引起嚴(yán)重的人類(lèi)疾病，干擾素參與機(jī)體對(duì)這些病毒的先天免疫反應(yīng)。”

Schoggins博士說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)最近開(kāi)發(fā)了全基因組CRISPR篩選技術(shù)，以確定哪種干擾素誘導(dǎo)的基因在抑制黃病毒感染方面發(fā)揮了重要作用。他贊揚(yáng)了研究生和主要作者Blake Richardson以及共同作者M(jìn)aikke Ohlson博士的工作，他是他實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)研究科學(xué)家。“Blake對(duì)IFI6如何抑制黃病毒進(jìn)行了所有的表型和機(jī)制研究，Ohlson博士進(jìn)行了CRISPR篩選，使我們能夠發(fā)現(xiàn)IFI6是黃病毒感染的有效抑制因子，”他說(shuō)。

“在CRISPR篩選中，我們使用人類(lèi)肝細(xì)胞并敲除基因組中的每個(gè)基因 - 大約19,000個(gè)基因 - 一次一個(gè)。然后我們用干擾素刺激細(xì)胞，知道這種刺激通常會(huì)讓細(xì)胞抵抗病毒感染對(duì)于那些沒(méi)有抵抗感染的細(xì)胞 - 因?yàn)樗麄円驗(yàn)镃RISPR敲除缺失了基因 - 我們使用新一代測(cè)序來(lái)確定相關(guān)基因的身份，“他說(shuō)。

Schoggins博士解釋說(shuō)，CRISPR基因編輯技術(shù)使這項(xiàng)研究非常有效，揭示了IFI6突出的黃病毒抑制作用。

“該技術(shù)的亮點(diǎn)在于，所有這些CRISPR靶向細(xì)胞都集中在一些大細(xì)胞培養(yǎng)皿中。細(xì)胞也經(jīng)過(guò)條形碼編碼，因此當(dāng)您觀察它們的反應(yīng)時(shí)，您就知道每個(gè)細(xì)胞中缺少哪個(gè)基因添加干擾素，“他說(shuō)。

“這項(xiàng)技術(shù)非常酷，”他補(bǔ)充道。

在細(xì)胞培養(yǎng)研究中，IFI6基因 - 顯然通過(guò)其蛋白質(zhì)產(chǎn)物起作用，也稱(chēng)為IFI6抑制黃熱病，一種已知感染肝臟的黃病毒。他說(shuō)，具有有效IFI6基因的細(xì)胞也可以抑制登革熱，寨卡病毒和西尼羅河病毒。研究人員通過(guò)在腎臟和皮膚細(xì)胞系以及神經(jīng)元中重復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了肝細(xì)胞的這些結(jié)果。

未來(lái)的工作將需要深入研究IFI6蛋白的分子機(jī)制，希望這些知識(shí)可以為開(kāi)發(fā)針對(duì)黃病毒感染的療法奠定基礎(chǔ)。

他說(shuō)，今年夏天在美國(guó)報(bào)道了零星的西尼羅河病例，并補(bǔ)充道，“寨卡已經(jīng)衰退，但我認(rèn)為人們?nèi)匀挥浀煤芮宄?登革熱是熱帶氣候中持續(xù)存在的問(wèn)題，目前還有黃色爆發(fā)巴西發(fā)燒病毒。“

在早期的研究中，Schoggins博士和其他研究人員使用非CRISPR篩查技術(shù)鑒定了其他可能的黃病毒抗性蛋白，但CRISPR技術(shù)使IFI6似乎發(fā)揮了更為突出的作用，他說(shuō)。

仍有待回答的問(wèn)題包括其他細(xì)胞類(lèi)型中的CRISPR篩選是否會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是肝細(xì)胞，因?yàn)樗_(kāi)始是對(duì)黃熱病的調(diào)查，黃熱病已知可以攻擊肝臟。他解釋說(shuō)，寨卡病毒可以影響大腦中的細(xì)胞，但神經(jīng)元中的CRISPR遺傳篩查會(huì)帶來(lái)后勤方面的挑戰(zhàn)。