生物通报道： CRISPR-Cas9原本是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，可以在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。 2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。现在CRISPR-Cas9基因组编辑系统的应用延伸到了基因敲除、删除、染色体重排、RNA编辑、全基因组筛选等众多领域。

用CRISPR/Cas9进行遗传筛选是对基因组进行功能分析的有力方法。虽然人们已经为人类和鼠类开发了基因组规模的CRISPR文库，但越来越多的研究者希望采用其他CRISPR酶对其他生物的特定基因进行研究。此前，他们只能针对目的基因一个个的设计sgRNA。

德国癌症研究中心DKFZ的研究团队对此进行了深入研究，成功开发了一个设计自定义sgRNA文库的整合性生物信息学工具，CLD（CRISPR library designer）。这项研究发表在前不久的Genome Biology杂志上。

据介绍，CLD软件适用于所有基因组已注释的生物，能够有效设计自定义的sgRNA文库，支持经过改良的CRISPR酶，可以靶标基因组的非编码区域。为了证实该软件的实用性，研究人员用CLD设计了针对TRAIL通路的自定义文库，包括12,471个sgRNA。他们在此基础上进行筛选，鉴定了TRAIL通路所有已知的必要元件。

CRISPR筛选可以系统可靠地在不同条件下分析基因重要性。众所周知，生物学网络中高度关联的蛋白对于细胞生存尤为重要。此前人们已经通过整合蛋白互作网络，改善了RNAi筛选的结果。这意味着，蛋白互作网络应该也能提高CRISPR筛选结果的质量。哈佛大学Dana-Farber癌症研究所的刘小乐 (X. Shirley Liu)教授领导研究团队，在此基础上开发了预测基因重要性的新方法，可以很好的用于CRISPR筛选等功能基因组实验。（更多详细信息参见：刘小乐教授发布CRISPR实用工具）

缺乏设计引导RNA（sgRNA）的有效生物信息学工具，是CRISPR/Cas9应用面临的一大问题。为了解决这一迫切的需要，华盛顿大学的王小伟（Xiaowei Wang）博士领导研究团队揭示了功能性引导RNA的特点，为人们提供了设计引导RNA的新工具。他们对CRISPR RNA-seq数据进行分析，鉴定了许多代表高效sgRNA的新特征。研究人员此基础上开发的生物信息学工具，可以帮助研究者们设计更加有效的sgRNA。（更多详细信息参见：华人学者推出CRISPR新设计工具）

想必现在已经没有哪个分子生物学家还未听过CRISPR的大名。然而大部分人可能还不清楚这一革命到底是如何发生的。与过程相比，做科研的人似乎更注重结果。一旦某个事实被牢固地建立起来，背后的曲折路径就显得不那么重要了。著名遗传学家、美国科学院院士Eric S. Lander教授却不这么看。他认为，了解科研进展背后的人和事能让我们获益良多。对于迈入科研门槛不久的学生来说，对科学发现有一个真实的概念特别重要，不仅有重要的指导意义还能带来关键性的启发。为此，Lander教授花几个月的时间完成了这篇文章，并将其发表在本期的Cell杂志上。（更多详细信息参见：著名学者Cell亮点文章：CRISPR英雄谱）

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：CRISPR library designer (CLD): software for multispecies design of single guide RNA libraries