CRISPR-TO技术概述 - 实现了对内源RNA空间定位的精准调控，为研究RNA功能及相关疾病提供了新工具[1] - 由斯坦福大学亓磊实验室开发，发表在Nature杂志，称为CRISPR-mediated transcriptome organization (CRISPR-TO)[2] 技术原理 - 利用II类VI型CRISPR-Cas13系统进行空间转录组调控，通过突变Cas13获得失活变体dCas13[3] - dCas13可高效特异性结合目标RNA而不降解，与信号肽段/蛋白或马达蛋白结合实现RNA定位[3] - 采用被动扩散与停靠、主动运输两种模式实现可诱导、可逆的RNA定位[3] 核心优势 - 在不改变基因序列的前提下，精准调控内源RNA的亚细胞定位[4] - 成功调控多种RNA（mRNA和noncoding RNA）在不同细胞类型的亚细胞区室定位，如线粒体外膜、P-小体、应激颗粒等[4] - 结合活细胞RNA成像技术，实现RNA定位动态的实时操控和观测[4] 应用案例 - 在肿瘤细胞系和原代小鼠皮层神经元中实现内源mRNA的超长距离运输（约1 mm）[5] - 通过共表达多个gRNA实现多个mRNA的共同运输和定位调控[5] - 将β-肌动蛋白mRNA定位到神经突末端，增强丝状伪足突起形成并抑制轴突再生[5] 高通量筛选 - CRISPR-TO可进行高通量筛选，系统性研究空间转录组功能[8] - 通过阵列化筛选评估21种内源mRNA对神经突生长的影响，发现Stmn2 mRNA可驱动神经突快速生长[8] - Stmn2 mRNA编码微管结合蛋白Stathmin-2，与肌萎缩侧索硬化（ALS）病理相关[8] 技术突破 - 弥合了现有测序和成像技术的关键空白，提供高通量研究平台[9] - 未来将促进不同生物学系统和疾病背景下对空间转录组的功能研究[9]