基于CRISPR/Cas系统的基因编辑工具为解析基因元件功能以及治疗遗传疾病提供了强大的工具。该系统在实际应用中还存在一些问题和挑战,我们希望能够解决成体递送难题,同时利用该系统进行在体基因功能筛选。本实验室主要研究法方向为:1). 利用新的方法来开发更加精准安全的基因编辑工具。2). 解决基因编辑工具成体递送的问题。3).在体进行高通量基因功能和疾病靶点的筛选。

  主要研究方向

  1. 基因编辑工具优化与开发

  基于CRISPR系统的基因编辑工具已广泛应用于基础研究和疾病治疗等各领域中。但该系统现目前还存在较多的问题,通过造成DNA双链断裂进行编辑的方式具有大片段缺失和染色体重排的风险;而基于Cas9的单碱基编辑又具有脱氨酶随机脱靶的风险。因此如何开发出既能够高效编辑靶位点DNA,又不会造成脱靶的基因编辑工具变得尤为重要。本实验室旨在利用新的定向进化系统开发出更加精确且安全的基因编辑工具。

  尽管基因治疗是许多遗传疾病的合理治疗方法,但一些障碍阻碍了其发展。最大的挑战是如何有效地将编辑器传递到受损的器官或组织。基于这种需求,我们旨在通过计算生物学从大自然中找到更小的基因编辑系统,或者通过定向进化系统来优化编辑器,以满足基因编辑成体治疗的需求。

  2. 利用基因编辑进行高通量基因筛选

  鉴定分析基因在不同生物学过程中的功能是生命科学最关键的问题之一。传统的RNAi筛选只能进行基因敲低筛选。而基于CRISPR的基因筛选系统能够实现基因敲低、敲除和激活的不同需求。目前基于CRISPR的高通量基因筛选主要是在体外培养的细胞中进行,无法模拟体内复杂的环境。因此本课题组将结合CRISPR系统针对感兴趣的疾病,建立多种工具小鼠,通过AAV病毒文库在体进行高通量基因筛选,获得全新的药物治疗靶点。

周昌阳

研究组长