11月25日，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)***創(chuàng)新中心楊輝研究組與北京大學(xué)胡家志實(shí)驗(yàn)室合作完成的研究論文，以《CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)敲除目標(biāo)染色體》為題，發(fā)表在《基因組生物學(xué)》上。該研究介紹了CRISPR/Cas9技術(shù)的新型應(yīng)用，即在細(xì)胞、胚胎或體內(nèi)組織中，針對(duì)目標(biāo)染色體進(jìn)行多個(gè)DNA剪切，可以選擇性消除單條染色體。CRISPR/Cas9介導(dǎo)的目標(biāo)染色體消除為動(dòng)物模型的建立以及非整倍體疾病的治療提供了新的策略與方法。

       II型細(xì)菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)由Cas9核酸酶和單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA）組成，已被改造成一個(gè)***的基因編輯工具，可顯著提高編輯基因組的能力。sgRNA引導(dǎo)Cas9到達(dá)特定的基因組區(qū)域，剪切形成雙鏈DNA缺口，該缺口可以通過兩種方法修復(fù)——非同源染色體末端連接修復(fù)或同源重組修復(fù)。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)已應(yīng)用于生產(chǎn)精確基因突變、重組和染色體片段敲除的細(xì)胞或動(dòng)物。研究人員提出CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)是否可以用于整條染色體的消除，進(jìn)而對(duì)建立染色體缺失的動(dòng)物模型以及非整倍體疾病的治療提供新途徑。

       用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的Y染色體敲除獲得特納綜合征小鼠。a.Y染色體基因靶向位點(diǎn)示意圖。b.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。將Cas9 mRNA和2個(gè)特異靶向Rbmy1a1，Ssty1，Ssty2或Kdm5d基因的sgRNAs分別注射到小鼠受精卵。c.所獲小鼠的性別比例。d.12周的XO小鼠。e.XO小鼠的DNA FISH結(jié)果。

       為驗(yàn)證這個(gè)想法，研究人員首先證明應(yīng)用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的針對(duì)Y染色體的多位點(diǎn)DNA切割可以有效地將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色消除。這種多位點(diǎn)剪切可通過單個(gè)sgRNA靶向結(jié)合多個(gè)特異的染色體位點(diǎn)，或通過14個(gè)sgRNA分別結(jié)合各自的特異位點(diǎn)來達(dá)到。此外，他們還發(fā)現(xiàn)小鼠X染色體，人的7號(hào)和14號(hào)染色體均可以通過這種方法消除。更重要的是，唐氏綜合癥病人的iPS細(xì)胞中的21號(hào)染色體也可以通過這種方法特異性消除。因此，該研究***次證實(shí)了性染色體和常染色體可以通過基因編輯特異性消除。