美国加利福尼亚大学的S. John Liu等研究人员运用 CRISPR干扰(CRISPR mediated interference，CRISPRi)技术，对人类细胞中功能性的长链非编码RNA基因位点进行了研究，相关文章发表在《科学》杂志上。
人类基因组包含了数以万计能产生长链非编码RNA（long noncoding RNAs，lncRNA）的基因座，lncRNA是一种神奇的转录本，这种转录本没有明显的编码蛋白的功能。lncRNA的一个子集在细胞进程、器官发育和疾病中起到了关键的作用。尽管这些都显示lncRNAs功能的重要性和多样性的特征,但目前绝大多数的lncRNA基因尚未进行功能性测试。
研究表明，目前尚不能预测哪个lncRNA基因座具有功能性的特征，以及各自执行何种功能，因此需要一个大规模、系统的方法来探究lncRNA基因座的功能性特征。于是研究人员开发了一个基因组规模的筛选平台，该平台基于CRISPR介导的干扰技术，即使用无催化活性的CRISPR效应蛋白——Cas9与抑制性KRAB结构域相融合，通过单链向导RNA（a single guide RNA，sgRNA）来靶向Cas9，从而抑制基因表达。CRISPRi技术通过在转录起始位点（transcription start sit，TSS）周围催化抑制性染色质修饰及发挥转录障碍的功能，检查了大量lncRNA基因的功能，包括顺式和反式作用的RNA转录本的产生、lncRNA转录本相关的顺式介导的调节、一些lncRNA基因座的增强子样功能等。
研究人员设计了一种CRISPRi非编码库(CRISPRi Non-Coding Library，CRiNCL)，靶向16401个lncRNA基因，每个基因在每个TSS拥有10个sgRNAs，运用此筛选方法可以鉴定lncRNA基因,而这些基因修饰了细胞生长。研究人员筛选了7个人类细胞系，包括6个转化细胞以及诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs） 细胞系， 利用CRISPRi技术鉴定出细胞生长所需要的499个lncRNA基因位点。更加重要的是，89%的lncRNA基因仅在一种受测试的细胞系中会修饰细胞的生长。进一步研究发现，lncRNA敲除会以一种细胞类型特异性的方式扰乱复杂的转录网络。该研究强调了许多lncRNAs的功能具有细胞类型的特异性。
总之，该研究显著增加了已知功能性lncRNA基因座的数量。CRISPRi的方法可以使研究特异性的lncRNA功能的机制成为可能。与最近的研究（关键的蛋白编码基因通常是多种类型细胞所必需的）相反，该研究发现lncRNA的功能具有高度细胞类型特异性。该研究发现对生物学功能和与癌症相关lncRNA研究起到了重要的参考作用。（作者：包丽霞)
参考文献：Science 2017;355:aah7111