生物通報道：基因篩選是經(jīng)典的生物學(xué)研究方法，可以鑒定在某一生物學(xué)過程中起作用的基因。哺乳動物細(xì)胞的基因篩選一般是在RNA干擾（RNAi）的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

1998年Andrew Fire 和Craig Mello兩位科學(xué)家首次在線蟲中證明了RNAi的存在，他們也因此獲得了諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎。2001年馬普研究所的科學(xué)家們又在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了RNAi特異性沉默機(jī)制。這一技術(shù)隨即成為了反向遺傳學(xué)的重要工具，被視為靶向任何基因的“神奇子彈”。

RNAi是通過引入siRNA或者shRNA，讓細(xì)胞降解相應(yīng)的mRNA，通過功能缺失表型來進(jìn)行基因篩選。不過RNAi比較容易出現(xiàn)錯誤，siRNA/shRNA的脫靶效應(yīng)會引起假陽性結(jié)果，siRNA/shRNA缺乏活性會引起假陰性結(jié)果。

此前，加州大學(xué)舊金山分校的研究團(tuán)隊通過建立超復(fù)雜混合shRNA文庫（ultracomplex pooled short-hairpin RNA libraries），在很大程度上克服了RNAi用于全基因組篩選時的脫靶效應(yīng)。現(xiàn)在他們通過系統(tǒng)改良進(jìn)一步增強(qiáng)了shRNA的活性，向人們展示了靶標(biāo)人類和小鼠基因組的新一代shRNA文庫。這一成果發(fā)表在近期的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上，文章的資深作者是加州大學(xué)舊金山分校的Jonathan S. Weissman和Martin Kampmann。

Weissman等人之前還開發(fā)過基于CRISPR的基因篩選技術(shù)，稱為CRISPR干擾（CRISPRi）。CRISPR原本是細(xì)菌抵御病毒的重要武器，現(xiàn)在它已經(jīng)成為了科學(xué)研究的強(qiáng)大工具。雖然CRISPRi在哺乳動物細(xì)胞中有很大的應(yīng)用潛力，但在某些情況下RNAi篩選依然是研究者們的首選。（延伸閱讀：Cell重要成果：基因表達(dá)沉默新技術(shù)）

在這項研究中，研究人員對自己的shRNA文庫進(jìn)行了多方面的優(yōu)化，包括向?qū)ф湹倪x擇以及shRNA表達(dá)的啟動子和microRNA環(huán)境。他們還考慮到了篩選后的樣本制備，以便進(jìn)行深度測序。研究人員建立了靶向人類和小鼠蛋白編碼基因的新一代文庫，并根據(jù)生物學(xué)功能將其分為12個亞文庫。  

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研究表明，新一代RNAi文庫在測試中的表現(xiàn)與CRISPRi旗鼓相當(dāng)，能夠獲得高靈敏度和高特異性的互補(bǔ)性結(jié)果。

生物通編輯：葉予

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