魏文胜
作为国内基因编辑领域的领军人物之一,魏文胜致力于真核基因修饰技术(TALE&CRISPR 系统)及高通量功能基因组学的研究。从 2014 年结合高通量深度测序技术,找到了 CRISPR 功能性筛选的新
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研究学习经历:

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作为国内基因编辑领域的领军人物之一,魏文胜致力于真核基因修饰技术(TALE&CRISPR 系统)及高通量功能基因组学的研究。从 2014 年结合高通量深度测序技术,找到了 CRISPR 功能性筛选的新方法,到 2016 年通过设计线性片段来提高基因敲除的效率,魏文胜带领其课题组不断地在这把“魔剪”的中靶和脱靶效应中探索着平衡。

生物 360 精选了魏文胜教授在 2016 年发表的 2 篇文章,翻译摘要以供读者更好的了解其工作成果。由于编辑个人翻译水平有限,如有错误感谢您的指正。

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Zhou Y, Zhang H and Wei W*. (2016) Simultaneous generation of multi-gene knockouts in human cells. FEBS Letters DOI:10.1002/1873-3468.12469.(注:开源 paper 可下载)

人类细胞中同时实现多基因敲除

摘要: 基因编辑技术使得基因敲除能够在各种哺乳动物细胞系中发生。然而,目前使用标准的方法来完全敲除一个目标基因的编码表达,基因编辑技术存在者技术性挑战的。为了提高产生可靠的基因修饰效率,我们使用包含报告基因的一个线性供体片段来设计方法。与同源独立重组基因敲入策略相结合,我们成功地丰富了携带靶标基因突变体的细胞内复制。当使用这个特殊的方法外加 CRISPR/Cas9 技术产生单一或者多基因敲除时,我们观察到这一敲除的成功率大幅提高。这个新方案为基因及其功能的分子生物学研究提供了强有力的新思路。

2

Zhu S, Li W, Liu J, Chen C-H, Liao Q, Xu P, Xu H, Xiao T, Cao Z, Peng J, Yuan P, Brown M, Liu X* & Wei W*. (2016) Genome-scale deletion screening of human long non-coding RNAs using a paired-guide RNA CRISPR library. Nat Biotechnol doi:10.1038/nbt.3715.(注:开源 paper 可下载)

配对 RNA(pgRNA) CRISPR 数据库对人类 lncRNAs 进行大规模基因组缺失筛选

摘要: CRISPR-Cas9 技术筛选已经被广泛的适用于分析编码基因功能,但是使用这个方法对非编码区的高通量筛选是更具挑战性的。因为由在非编码区单切引起的基因的缺失和插入是不太可能产生功能性的敲除的。对产生非编码区 DNA 缺失高通量方法的研究是需要的。我们报道了一个对功能性非编码 RNAs(lncRNAs) 的筛选的高通量敲除策略,这个策略基于一个慢病毒配对 RNA (pgRNA) 数据库。应用我们的筛选方法,我们已经鉴定出 51 个 lncRNAs,这些能过积极地或者消极地调控人类癌细胞的生长。我们经过使用 CRISPR-Cas9 介导基因缺失、功能性拯救、CRISPR 的激活和抑制以及基因表达谱验证了这 51 个 lncRNAs 中有 9 个能够积极的调控人类癌细胞的生长。我们的高通量筛选 pgRNA 基因缺失的方法将能够使我们快速的辨别哺乳动物功能性的非编码因子。

如您对魏文胜教授的研究非常关注,请您关注即将在 2017 年 3 月 24、25 日在上海举办的 “基因编辑专题研讨会”。魏文胜教授将在会议上就他的研究同各位做深入探讨。

拓展阅读:

视频:CC 讲坛 - 魏文胜 编辑生命密码

Nature 子刊:北大魏文胜、哈佛刘小乐课题组完成首次 CRISPR lncRNA 基因高通量功能筛选

北大魏文胜课题组:提高基因敲除效率的新方法

马上报名参加 基因编辑专题研讨会

代表性论文:

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1. Zhou Y, Zhang H and Wei W*. (2016) Simultaneous generation of multi-gene knockouts in human cells. FEBS Letters DOI:10.1002/1873-3468.12469.

2. Zhu S and Wei W*. (2016) Making better CRISPR libraries (Insight). eLife DOI:10.7554/eLife.21863.

3. Zhu S, Li W, Liu J, Chen C-H, Liao Q, Xu P, Xu H, Xiao T, Cao Z, Peng J, Yuan P, Brown M, Liu X* & Wei W*. (2016) Genome-scale deletion screening of human long non-coding RNAs using a paired-guide RNA CRISPR library. Nat Biotechnol doi:10.1038/nbt.3715.

4. Shao, S., Zhang, W., Hu, H., Xue, B., Qin, J., Sun, C., Sun, Y., Wei, W., and Sun, Y. (2016). Long-term dual-color tracking of genomic loci by modified sgRNAs of the CRISPR/Cas9 system. Nucleic Acids Res. doi: 10.1093/nar/gkw066.

5. Zhou Y and Wei W*. (2016) Mapping regulatory elements. Nat Biotechnol 34, 151-152.

6. Peng J, Zhou Y, Zhu S and Wei W*. (2015) High-throughput Screens in Mammalian Cells Using the CRISPR-Cas9 System. FEBS Journal, 282, 2089–2096.

7. He R, Peng J, Yuan P, Xu F, Wei W*. (2015) Divergent roles of BECN1 in LC3 lipidation and autophagosomal function. Autophagy, 11:5, 740-747.

8. Ren Q, Li C, Yuan P, Cai C, Luo G, Zhang L and Wei W*. (2015) A Dual-Reporter System for Real-Time Monitoring and High-throughput CRISPR/Cas9 Library Screening of the Hepatitis C Virus. Sci. Rep. 5, 8865; DOI:10.1038/srep08865.

9. Shen J, Cai C, Yu Z, Pang Y, Zhou Y, Qian L, Wei W* and Huang Y*. (2015) A microfluidic live cell assay to study anthrax toxin induced cell lethality assisted by conditioned medium. Sci. Rep. 5, 8651; DOI:10.1038/srep08651. (*Correspondence)

10. Yuan P, Zhang H, Cai C, Zhu S, Zhou Y, Yang X, He R, Li C, Guo S, Li S, Huang T, Feng H and Wei W*. (2015) Chondroitin sulfate proteoglycan 4 functions as the cellular receptor for Clostridium difficile toxin B. Cell Res. 25:157-168; published online 30 December 2014. (Cover story)

11. Coco Chu, Yifeng Wang, Xu Zhang, Xinya Ni, Junxia Cao, Wan Xu, Zhongjun Dong, Pengfei Yuan, Wensheng Wei, Yuanwu Ma, Lianfeng Zhang, Longyan Wu, and Hai Qi. SAP-regulated T cell-APC adhesion and ligation-dependent and -independent Ly108-CD3ζ interactions. Journal of Immunology 193:3860-3871, 2014.

12. Ding Y, Su S, Tang W, Zhang X, Chen S, Zhu G, Liang J, Wei W, Liu L, Chen Y-G, Wu W. (2014) S-G2 phase enriched β-catenin/TCF complex ensures survival and cell cycle progression. Journal of Cell Science 127(22):4833-45.

13. Cai C, Zhou Y, Zhu S, and Wei W*. (2014) High-throughput functional genomics through CRISPR/Cas9 knockout library screening in mammalian cells. Chinese Journal of Cell Biology 36(7): 853-856.

14. Zhou Y, Zhu S, Cai C, Yuan P, Li C, Huang Y and Wei W*. (2014) High-throughput Screening of a CRISPR/Cas Library for Functional Genomics in Human Cells. Nature 509(7501): 487-91.

15. Qian LL, Cai CZ, Yuan PF, Jeong SY, Yang XZ, Almeida VD, Ernst J, Costa M, Cohen SN, Wei WS*. (2014) Bidirectional effect of Wnt signaling antagonist DKK1 on the modulation of anthrax toxin uptake. Sci China Life Sci 57: 469–481 (Cover story).

16. Yang J, Zhang Y, Yuan P, Cai C, Ren Q, Guo S, Zhu C, Qi H and Wei W*. (2014) Complete Decoding of DNA Recognition by TAL Effector RVDs. Cell Res. 24:628-631.

17. Yang J, Yuan P, Wen D , Sheng Y, Zhu S, Yu Y, Gao X and Wei W*. (2013) ULtiMATE system for rapid assembly of customized TAL effectors. PLoS One 2013; 8:e75649.

18. Lih C, Wei W, Cohen SN. (2006) Txr1: a transcrIptional regulator of thrombospondin-1 that modulates cellular sensitivity to taxanes. Genes Dev. 20, 2082-2095.

19. Wei W, Lu Q., Chaudry J, Leppla S, Cohen SN. (2006) The LDL receptor-related protein LRP6 mediates internalization and lethality of anthrax toxin. Cell 124, 1141-1154.

20. Lu Q, Wei W, Kowalski P, Chang A, Cohen SN. (2004) EST-based genome-wide gene inactivation identifies ARAP3 as a host protein affecting cellular susceptibility to anthrax toxin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 17246-51.

21. Wei W, PlovanichJones A, Deng W, Jin Q, Collmer A, Huang H, and He SY. (2000) The gene coding for the Hrp pilus structural protein is required for type III secretion of Hrp and Avr proteins in Pseudomonas syringae pv. tomato. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 2247-52.

22. Roine E, Wei W*, Yuan J, Nurmiaho-Lassila EL, Kalkkinen N, Romantschuk M, He SY. (1997) Hrp pilus: an hrp-dependent bacterial surface appendage produced by Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 3459-64. (*Co-first author)

23. Gopalan S, Wei W, He SY. (1996) hrp gene-dependent induction of hin1: a plant gene activated rapidly by both harpins and the avrPto gene-mediated signal. Plant J. 10, 591-600.

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