科學家構建基因編輯工具研究惡性瘧原蟲

分子水平的遺傳操作是研究惡性瘧原蟲病理學以及抗藥機制的重要工具。中科院上海巴斯德研究所江陸斌研究組利用CRISPR/dCas9系統，在惡性瘧原蟲中成功構建了基于表觀遺傳修飾的新型基因編輯工具。

瘧原蟲是引起瘧疾的真核病原微生物，其中惡性瘧原蟲的感染致死率最高。當前對瘧原蟲的研究急需發展一種高效簡便的基因編輯工具。

Cas9的兩個關鍵酶活位點被突變后的dCas9保留了結合DNA功能，但是失去了切割DNA的功能。將dCas9與一些表觀遺傳修飾因子相偶聯，可以高效地對特定基因進行轉錄水平的調節。

研究人員分別將dCas9與惡性瘧原蟲乙酰轉移酶（PfGCN5）和去乙酰化酶 （PfSir2a）融合表達。在特異性sgRNA的引導下，dCas9重組蛋白可以在靶基因的轉錄起始位點（TSS）附近特異性調節染色質組蛋白乙酰化修飾水平，從而控制該基因表達的沉默或激活。

運用此新型CRISPR/dCas9技術，該團隊分別對惡性瘧原蟲感染人體紅細胞的兩個關鍵基因PfRh4和PfEBA-175成功地進行了表達調控，并誘導出相應的感染表型的變化。

該研究成果為惡性瘧原蟲基因編輯提供了新的有效的遺傳操作工具，為惡性瘧原蟲功能基因組學研究提供了強大的遺傳操作系統。