果蝇中转基因干扰技术因为操作简单，适用于大规模筛选，在Gal4/UAS系统的协助下可以实现在特定的组织器官、发育阶段敲低目的基因的表达，而成为研究基因功能最为常见的方法。Gal4/UAS系统的工作原理是利用特定的调控序列，激活Gal4因子的特异性表达，进而启动反应元件UAS，最终实现对目的基因的调控（图1）。这一方式使得UAS-hairpin品系中，靶基因处于沉默状态，便于品系的维持。

图1. Gal4/UAS系统工作原理

然而，随着使用的深入，现存的转基因干扰技术的一些不足逐渐暴露出来，例如对于基础启动子本底表达shRNA 造成的假阳性结果、高表达基因的低效敲低造成的假阴性结果，以及不能同时敲低多个目的基因的表达等。

为提高转基因干扰技术的效率、特异性和多功能性，我们独立探索并通过更换启动子、加入可以同时表达多个shRNA的linker等改造，成功开发了新一代的转基因干扰技术。与之前的转基因干扰技术相比，其干扰效率高、毒副作用小、特异性高、能够高效地敲低高表达基因，并且首次突破性地实现了在个体水平上同时调控多个基因（图2, 3），这也为研究蛋白质复合物以及功能冗余基因的功能，提供了一套强有力的技术手段。利用新一代转基因干扰技术，我们构建了与人类疾病相关基因高度同源的转基因干扰品系资源库，包含各细胞信号通路基因、RNA 结合蛋白基因以及蛋白激酶基因等。

图2. pNP系统可以在果蝇的体细胞和生殖细胞中有效地敲低目的基因的表达

图3. 利用pNP系统可以同时敲低多个基因

利用GMR-Gal4分别敲低chm, Tip60和Gcn5基因或chm-Tip60都不能产生明显表型，只有同时敲低chm, Tip60和Gcn5三个基因，才会导致类似肿瘤的表型。

清华大学医学院倪建泉教授为本文通讯作者。生命科学联合中心博士生乔欢欢，清华大学医学院博士生王芳、徐荣刚，以及清华大学医学院倪建泉课题组博士后孙锦博士等为本文共同第一作者。本研究获得国家自然科学基金和国家科技部等资助。

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论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-06537-y