基因篩選是經(jīng)典的生物學(xué)研究方法，常用于鑒定在生物學(xué)過(guò)程中起作用的基因。十多年來(lái)RNAi一直是這一領(lǐng)域的*，然而新興技術(shù)的涌現(xiàn)（尤其是CRISPR技術(shù)）正在逐漸瓦解RNAi的統(tǒng)治地位。那么，在RNAi和CRISPR篩選之間我們究竟應(yīng)該如何抉擇呢？斯坦福大學(xué)的研究人員對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行了全面比較。
細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸進(jìn)行斗爭(zhēng)，為此它們演化出了多種防御機(jī)制，CRISPR/Cas適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。這種特性使CRISPR系統(tǒng)成為了基因組編輯和基因功能研究的實(shí)用工具。舉例來(lái)說(shuō)，研究者們可以利用CRISPR/Cas9抑制目標(biāo)的轉(zhuǎn)錄。
RNAi一般是向細(xì)胞引入siRNA或者shRNA，讓細(xì)胞降解相應(yīng)的mRNA，通過(guò)功能缺失表型來(lái)進(jìn)行基因篩選。研究人員將RNAi和CRISPR/Cas9用于人類慢性粒細(xì)胞白血病細(xì)胞系K562，平行篩選影響細(xì)胞生長(zhǎng)速度的必需基因。他們通過(guò)慢病毒將shRNA和sgRNA文庫(kù)分別引入細(xì)胞，觀察細(xì)胞呈現(xiàn)出的表型。研究顯示，RNAi和CRISPR/Cas9的篩選性都很高。不過(guò)這兩種技術(shù)篩選出來(lái)的基因并不相同，而且CRISPR鑒定出的必需基因更多。
這兩種篩選方法鑒定的生物學(xué)過(guò)程可能并不相同。將RNAi和CRISPR數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，可以更加全面地認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)調(diào)控基因。研究者們也可以根據(jù)這兩種技術(shù)的偏好做出正確的選擇。
加州大學(xué)舊金山分校的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立超復(fù)雜混合shRNA文庫(kù)，在很大程度上克服了RNAi用于全基因組篩選時(shí)的脫靶效應(yīng)。他們通過(guò)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(kù)。研究表明，新一代RNAi文庫(kù)在測(cè)試中的表現(xiàn)與CRISPRi旗鼓相當(dāng)。
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