CRISPR筛选识别帮助细胞抵抗西尼罗河寨卡病毒的基因

UT西南大学的研究人员今天报告首次使用CRISPR全基因组筛选鉴定一种有助于细胞抵抗黄病毒感染的基因。令人讨厌的一类病原体包括西尼罗河病毒，登革热，寨卡病毒和黄热病。

在自然微生物学发表的一项研究中，由微生物学助理教授John Schoggins博士领导的研究小组利用尖端的CRISPR技术将IFI6基因鉴定为靶向黄病毒的强效抗病毒基因。然后，研究人员利用传统的细胞培养研究来证实该基因在防止寨卡病毒，西尼罗河病毒，登革热病毒和黄热病病毒感染方面的作用。

“其他研究使用CRISPR遗传筛选鉴定黄病毒感染所需的细胞基因。我们的研究是第一个使用该技术鉴定抑制感染的细胞基因的研究，”南希凯恩博士和杰弗里A.马库斯博士说。医学研究学者，纪念Bill S. Vowell博士和克莱顿基金会研究员。

“在哺乳动物中，细胞通过干扰素自然抵御病毒感染，干扰素是一种引发病毒检测的警告系统，细胞需要与病毒防御系统接触。细胞通过激活数百种干扰素刺激来实现这一目标。基因，“他说。“黄病毒引起严重的人类疾病，干扰素参与机体对这些病毒的先天免疫反应。”

Schoggins博士说，该团队最近开发了全基因组CRISPR筛选技术，以确定哪种干扰素诱导的基因在抑制黄病毒感染方面发挥了重要作用。他赞扬了研究生和主要作者Blake Richardson以及共同作者Maikke Ohlson博士的工作，他是他实验室的高级研究科学家。“Blake对IFI6如何抑制黄病毒进行了所有的表型和机制研究，Ohlson博士进行了CRISPR筛选，使我们能够发现IFI6是黄病毒感染的有效抑制因子，”他说。

“在CRISPR筛选中，我们使用人类肝细胞并敲除基因组中的每个基因 - 大约19,000个基因 - 一次一个。然后我们用干扰素刺激细胞，知道这种刺激通常会让细胞抵抗病毒感染对于那些没有抵抗感染的细胞 - 因为他们因为CRISPR敲除缺失了基因 - 我们使用新一代测序来确定相关基因的身份，“他说。

Schoggins博士解释说，CRISPR基因编辑技术使这项研究非常有效，揭示了IFI6突出的黄病毒抑制作用。

“该技术的亮点在于，所有这些CRISPR靶向细胞都集中在一些大细胞培养皿中。细胞也经过条形码编码，因此当您观察它们的反应时，您就知道每个细胞中缺少哪个基因添加干扰素，“他说。

“这项技术非常酷，”他补充道。

在细胞培养研究中，IFI6基因 - 显然通过其蛋白质产物起作用，也称为IFI6抑制黄热病，一种已知感染肝脏的黄病毒。他说，具有有效IFI6基因的细胞也可以抑制登革热，寨卡病毒和西尼罗河病毒。研究人员通过在肾脏和皮肤细胞系以及神经元中重复实验证实了肝细胞的这些结果。

未来的工作将需要深入研究IFI6蛋白的分子机制，希望这些知识可以为开发针对黄病毒感染的疗法奠定基础。

他说，今年夏天在美国报道了零星的西尼罗河病例，并补充道，“寨卡已经衰退，但我认为人们仍然记得很清楚;登革热是热带气候中持续存在的问题，目前还有黄色爆发巴西发烧病毒。“

在早期的研究中，Schoggins博士和其他研究人员使用非CRISPR筛查技术鉴定了其他可能的黄病毒抗性蛋白，但CRISPR技术使IFI6似乎发挥了更为突出的作用，他说。

仍有待回答的问题包括其他细胞类型中的CRISPR筛选是否会产生不同的结果。这项研究的重点是肝细胞，因为它开始是对黄热病的调查，黄热病已知可以攻击肝脏。他解释说，寨卡病毒可以影响大脑中的细胞，但神经元中的CRISPR遗传筛查会带来后勤方面的挑战。