CRISPR-TO 系统：精准操控活细胞 RNA 定位

时间：2025年5月22日

来源：Nature

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空间 RNA 组织在多种细胞过程和疾病中起关键作用，但因扰动特定亚细胞区域内源性 RNA 的技术有限，其功能影响尚未充分探索。研究人员开发 CRISPR-TO 系统，利用 RNA 引导的核酸酶失活 dCas13，实现活细胞内源性 RNA 定位的可编程控制，为相关研究提供新平台。

空间转录组的组织在多种细胞过程和疾病中具有关键作用。然而，由于在特定亚细胞区域扰动内源性 RNA 的技术有限，空间转录组的功能影响在很大程度上尚未被探索。本文介绍了 CRISPR 介导的转录组组织（CRISPR-TO）系统，该系统利用 RNA 引导的核酸酶失活 dCas13，实现活细胞内源性 RNA 定位的可编程控制。CRISPR-TO 能够将内源性 RNA 靶向定位到各种亚细胞区室，包括线粒体外膜、加工小体（P-bodies）、应激颗粒、端粒和核应激体，适用于多种细胞类型。它允许通过运动蛋白沿微管进行诱导型和可逆的双向 RNA 运输，便于实时操纵和监测活细胞中 RNA 定位的动态变化。在原代皮质神经元中，研究表明重新定位的 mRNA 会沿神经突和神经突尖端进行局部翻译，并与核糖体共同运输，其中 β- 肌动蛋白（β-actin）mRNA 的定位可增强动态丝状伪足突起的形成并抑制轴突再生。通过 CRISPR-TO 在原代神经元中进行的筛选发现，Stmn2 mRNA 的定位是神经突生长的驱动因素。CRISPR-TO 通过实现空间转录组的大规模扰动，弥补了测序和成像技术留下的关键空白，为活细胞和生物体中 RNA 定位的高通量功能研究提供了通用平台。