Dynamic Imaging of RNA in Living Cells by CRISPR-Cas13 Systems

生物 核糖核酸 清脆的 引导RNA 计算生物学 Cas9 细胞生物学 非编码RNA 核酸内切酶 小RNA DNA 活体细胞成像 遗传学 细胞 基因
作者
Liang-Zhong Yang,Yang Wang,Siqi Li,Run-Wen Yao,Peng-Fei Luan,Huang Wu,Gordon Carmichael,Ling‐Ling Chen
出处
期刊:Molecular Cell [Elsevier]
卷期号:76 (6): 981-997.e7 被引量:255
标识
DOI:10.1016/j.molcel.2019.10.024
摘要

Visualizing the location and dynamics of RNAs in live cells is key to understanding their function. Here, we identify two endonuclease-deficient, single-component programmable RNA-guided and RNA-targeting Cas13 RNases (dCas13s) that allow robust real-time imaging and tracking of RNAs in live cells, even when using single 20- to 27-nt-long guide RNAs. Compared to the aptamer-based MS2-MCP strategy, an optimized dCas13 system is user friendly, does not require genetic manipulation, and achieves comparable RNA-labeling efficiency. We demonstrate that the dCas13 system is capable of labeling NEAT1, SatIII, MUC4, and GCN4 RNAs and allows the study of paraspeckle-associated NEAT1 dynamics. Applying orthogonal dCas13 proteins or combining dCas13 and MS2-MCP allows dual-color imaging of RNAs in single cells. Further combination of dCas13 and dCas9 systems allows simultaneous visualization of genomic DNA and RNA transcripts in living cells.
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