采访:Hodaka Fujii关于enChIP, New CRISPR Tools等

由卡洛琳LaManna

博士Hodaka藤井裕久Hodaka Fujii,医学博士,大阪大学副教授。藤井实验室致力于开发新技术,利用基因座特异性染色质免疫沉淀(基因座特异性ChIP)分析基因组功能的分子机制,如表观遗传调控和转录。这些方法包括插入染色质免疫沉淀(iChIP)和工程dna结合分子介导的染色质免疫沉淀(enChIP),两者都是在实验室开发的。2014年6月,Fujii博士加入Addgene的顾问委员会。

Addgene:你们实验室与enChIP系统进行了广泛的合作。你能描述一下这项技术及其优点吗?

藤井裕久:在过去的几年里,我的实验室一直致力于基因组功能的生化分析技术的开发,如转录和表观遗传调控。为了阐明调控基因组功能的分子机制,我们需要以一种无偏的方式识别与感兴趣的特定基因组区域相关的分子。为了实现这一目标,有必要分离特定的基因组区域,同时保留分子相互作用。为此,我们在2009年开发了插入染色质免疫沉淀(ChIP) (iChIP)技术,该技术采用了位点标记和亲和纯化技术。然而,iChIP需要将外源dna结合蛋白(如LexA)的识别序列插入到靶位点,这是限速步骤。当工程dna结合分子技术,如TAL蛋白和CRISPR成为可能时,我非常兴奋,因为用这些分子进行基因组编辑可以更容易地将LexA结合元素敲入靶区。然而,让我震惊的是,直接使用这种工程dna结合分子甚至可以让我们跳过敲入的步骤。2013年,我们首次证明了利用这些工程dna结合分子分离单个拷贝基因组位点是可行的,并将这种新技术命名为工程dna结合分子介导的ChIP (enChIP)。通过使用enChIP,可以很容易地分离出特定的基因组区域,以鉴定相关蛋白质、rna和其他基因组区域。我相信,enChIP将显著加快基因组功能调控机制的研究,以期开发治疗顽固性疾病的药物。目前很多实验室都在使用enChIP,我很高兴看到世界各地有很多研究者通过Addgene申请了enChIP的质粒。

iCHIP和enCHIP的原理图

利用CRISPR的逆转录病毒表达系统

Addgene:你们实验室最近开发了一种利用CRISPR技术的逆转录病毒芯片系统。你能描述一下这项技术和它的一些潜在应用吗?

藤井裕久:我们构建了一系列表达标记dCas9和引导RNA的逆转录病毒载188完整比分直播体。逆转录病毒的enChIP系统使我们能够更容易地在各种细胞中表达CRISPR复合体,包括原代小鼠细胞。我们相信,这个系统将允许研究人员在多种生物系统中使用enChIP。我们目前正在开发几个额外的enChIP系统,以使该技术更加用户友好和精确。我们将在不久的将来将这些系统的质粒储存到Addgene中。

Addgene:您的实验室还在研究其他您想描述的技术吗?

藤井裕久:我认为“生物学就是方法”,即新技术常常导致生物学上的重大发现。因此,我的实验室致力于生物新技术的开发。由iChIP和enChIP组成的特定位置的ChIP技术是最近的例子。2004年,我们还开发了诱导转位陷阱(ITT)系统,用于分析信号诱导的蛋白质核转位。此外,我们最近发展了低核糖核酸(ORN)干扰-PCR (ORNi-PCR)方法,以抑制特定DNA序列的PCR扩增。因此,我们在生物学的技术发展方面做出了一些贡献,并希望在未来发展更多。

参与科学界

Addgene:2012年,你们实验室第一次储存了带有Addgene的质粒。2014年,你加入了Addgene的顾问委员会,以及《科学报告》和《公共科学图书馆综合》的编辑委员会。此外,你还参与了多个专业科学社团。为什么参与科学界对你和你的实验室很重要?

藤井裕久:我第一次认识Addgene是在2010年左右,第一眼就发现这个方案非常好,Addgene负责所有事情,包括MTA和运输。Addgene实现了对各种质粒的一站式采购。将质粒沉积到Addgene的优点是引人注目的。我们收到了超过100个请求,如果没有Addgene,我们自己很难回应这么多的请求。所以,当我收到加入Addgene顾问委员会的邀请时,我毫不犹豫地接受了。我希望能够有效的推广Addgene,这也有利于我的研究。

我认为,当考虑期刊和拨款申请的同行评审系统时,参与科学界是研究人员的一种责任。然而,与此同时,参与这些专业活动也很有趣,因为我可以通过贡献,例如,帮助改进提交给期刊的论文。此外,我很高兴能在科学协会的会议上与我的同事交流。

Addgene:在你的职业生涯中,你曾在美国(纽约大学医学院)、欧洲(巴塞尔免疫研究所)和日本(东京大学、大阪大学)担任研究职位。你能谈谈你在实验室的不同经历吗?在你周游世界的过程中,你观察到哪些相似和不同之处?

藤井裕久:幸运的是,在我早期的研究生涯中,我能够在世界各地工作。我发现不同地方的研究机构有非常不同的文化。在巴塞尔,我感觉时间过得慢多了,就像莱茵河的水流一样。在美国,我非常喜欢与纽约大学许多优秀的同事和来访的科学家互动,比如研讨会的演讲者。他们尽一切努力相互交流,这是至关重要的,特别是对年轻的研究人员。这对我来说是个很好的孵化器。当然,在日本,它是为日本人的生活而优化的,这不是微不足道的,而且对我来说,目前的拨款情况比美国好得多。此外,我很幸运能和实验室里优秀的同事一起工作。另一方面,我觉得日本的研究人员不太愿意互动,我认为这对日本的科学没有好处。在这方面,我真的很想念美国的知识环境。 In addition, not many researchers in Japan aim to develop new technologies. Majority of them are eager to just "import" technologies developed abroad, so it's a little boring. I think that such tendency is one of the reasons why we have only three biology-related Nobel prizes, out of which only one was done in Japan, which is very disappointing. I hope I can help change the situation in the future.

Addgene:您对在您实验室完成预约的博士后和研究生有什么建议?

藤井裕久:最近,由于学术职位竞争激烈和经费不足,作为一名研究人员很难生存。因此,年轻的研究人员需要在短时间内发表好的论文,可能需要做一些时髦的项目。但是,我希望他们也有长远的目标,继续做研究,实现他们的愿景。他们的进程可能会很慢,但如果他们不停下来,他们可能会实现一些改变游戏规则的目标。在这方面,我认为新技术的发展可能非常有效地改变传统的研究。所以,我希望我的年轻同事们能够开发新技术,希望他们能够完全不同于我们现在在我的实验室里做的,当他们独立后。


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参考文献


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主题:CRISPRCRISPR表达系统和传递方法

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