基因干扰技术哪家强？CRISPRi与RNAi对比大揭秘！

基因功能研究，尤其是在细胞系的基因功能研究，通常是从三板斧开始的——基因干扰、基因过表达、基因敲除。

三板斧挥出去，配合下游的转录谱分析、表型分析，基因功能的神秘面纱，往往就能解开一角。

如果表型不明显，文章不好发，基金不好写，那么找个的关联基因，来一套组合三板斧，往往就能解决问题。没什么是三板斧解决不了的，一套不行，那就再来一套。

基因干扰，作为三板斧的开路先锋，因为价格实惠、操作简单，而备受青睐。从化学合成RNA，到病毒包装shRNA，再到CRISPR-dCas9介导的CRISPRi，以及Cas13a介导的mRNA水平的敲除，各种基因干扰技术纷杂繁复，那么哪种技术更胜一筹，哪种技术更合文章审稿人和专家的口味？基因干扰应该怎么做？

目前，基因干扰方面应用最广泛最成熟的还是短发卡RNA（shRNA）介导的RNAi技术。过去十几年，RNAi一直是基因功能研究尤其是功能基因组学筛选的首选方法。但是CRISPR技术的横空出世，凭借着更低的脱靶效率，更高的干扰水平，尤其是乘着今年诺贝尔化学奖的东风，势必会冲击RNAi的王座，成为审稿人和专家眼中的新宠儿。

那么，CRISPRi与RNAi究竟有什么不同，在做方案设计或者基金申报撰写时，CRISPRi好在哪里？

CRISPRi技术基于一个没有核酸酶活性的dCas9蛋白，即通过将RuvC和NHN两个核酸酶结构域分别导入氨基酸突变D10A和H840A，使得Cas9蛋白失去切割DNA活性，但仍保留结合DNA的能力（Dead Cas9）。

图1. dCas9结构域

当dCas9被引导到某个基因的转录起始位点TSS（transcription start site）时，dCas9能够物理性阻碍RNA聚合酶的通过，导致基因沉默。为了进一步提高转录抑制的效率，dCas9融合了一个基因抑制结构域，如KRAB（krüppel-associated box）结构域，此外，dCas9也可以融合双抑制结构域KRAB-MeCP2，抑制效果更佳。

图2. CRISPRi工作原理

因此通常，CRISPRi拥有比RNAi更高的干扰效率和更低的脱靶风险，在基因干扰能力上显著优于传统的RNAi技术。

Yi Zheng et al.CRISPR interference-based specific and efficient gene inactivationin the brain.Nature Nueroscience. 2018

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