生命新知·情报丨CRISPR“黑匣子”：记录细胞事件

CRISPR“黑匣子”：记录细胞事件

美国麻省理工学院和哈佛大学的Tang等人揭开了CRISPR基因编辑技术的最新戏法——变身成一个细胞的“黑匣子记录器”。

研究人员利用了CRISPR的Cas9酶，可以在预先确定的点上切割DNA。研究人员进行基因改造，确保宿主细胞只有在存在某种抗生素的情况下才会开始产生Cas9。

在添加抗生素后，细菌细胞产生了Cas9。Cas9酶将对其敏感的质粒进行切割，同时保留其他质粒的完整。目标质粒随后降解，这意味着研究者只需监测这两种质粒的相对水平，就可以得到一个读数。研究者将该记录器系统称为CAMERA1。

研究人员还开发了第二个系统——CAMERA2，利用碱基编辑，更精细地改变了DNA的单个碱基字母。该系统直接监测细胞基因组的变化。

Tang等人使用Cas9核酸酶和碱基编辑器，记录刺激的幅度、持续时间和顺序。他们记录的刺激包括：抗生素、营养物质、病毒和光，以及Wnt信号转导。

Science 2018;360: eaap8992

婴儿猝死综合征：控制呼吸肌功能的基因可能至关重要

英国伦敦大学学院的Männikkö等人发现，在患有婴儿猝死综合征（SIDS）的婴儿中，电压门控钠通道基因SCN4A的功能破坏性突变占超常比例。SCN4A基因编码一种名为NaV1.4的蛋白质，参与骨骼肌收缩。

研究人员开展了一项病例对照研究，纳入近300名SIDS病例及超过700名匹配的欧洲裔对照。

在SIDS队列中，278名婴儿中有4名（1.4%）存在功能破坏性的SCN4A变异，而729名对照婴儿中没有一名（0%）存在这种变异（P=0.0057）。

在死于SIDS的婴儿中，发生了罕见的SCN4A变异（该变异直接改变NaV1.4的功能）。这些变异预计可显著改变肌膜兴奋性，以及损害呼吸和喉功能。这些发现表明，肌肉钠通道功能障碍是SIDS亚群中一个潜在的可改变的危险因素。

Lancet 2018;391:1483-1492

潜伏的自身抗体可能是应对HIV的重要武器

在我们固有认知中，免疫系统的自身反应性抗体（坏抗体）通常是有害的；然而，澳大利亚加文医学研究所的Goodnow等学者首次揭示了免疫系统中大量的自身抗体是如何对入侵的微生物提供至关重要的保护的。

HIV、拉沙热病毒等通过模仿自身糖蛋白且用自身聚糖掩盖其外来包膜蛋白来建立持续感染和逃避抗体攻击。

Goodnow等人证实自身抗体经历了一个快速的“救赎”（redemption）过程，当身体面临其他抗体无法应对的疾病威胁时就会被激活。经过“救赎”抗体不再威胁身体，而是成为对抗疾病的强大武器，尤其是那些通过伪装成正常人体组织来逃避免疫系统的疾病。Goodnow等人揭示自身反应性抗体隐藏在沉默的B细胞中。沉默的细胞遇到与“自我”高度相似的入侵者时，能够产生抗体。

自体抗体的救赎将微生物进化出“几乎是自体的”抗原的可能性降至最低。这种潜伏的自身抗体可能是应对HIV这种模拟自身的病原体的重要武器。

Science 2018;360:223-226