近期，我所獸醫生物技術國家重點實驗室豬免疫抑制病研究創新團隊利用CRISPR系統，在偽狂犬病病毒（Pseudorabies virus，PRV）組裝的過程中實現了量子點對病毒核酸的原位標記，并系統的分析了PRV在Vero細胞和HeLa細胞中的侵染過程。相關論文“Single Virus Tracking with Quantum Dots Packaged into Enveloped Viruses Using CRISPR”在線發表于美國化學會權威期刊Nano Letters（影響因子12.279）上。

　　用量子點標記病毒顆粒，通過單病毒示蹤技術“可視化”研究病毒對宿主細胞的相互作用，有助于深入研究病毒的侵染機制。對囊膜病毒而言，囊膜蛋白在病毒侵染的初期需要識別宿主細胞表面特定的受體，在囊膜上修飾量子點很有可能會影響到病毒對宿主細胞的侵染性。因此，標記病毒內部核酸可以最大程度的還原病毒與宿主細胞間的相互作用，還可以對病毒脫去囊膜后的行為進行示蹤，為病毒致病機制的研究提供更為準確的信息。然而如何對病毒核酸進行標記一直是研究的難題。在CRISPR系統中，Cas9蛋白中兩個氨基酸（D10A, H840A）的突變可以使其內切酶活性失活（Cell, 2013, 155: 1479-1491），這意味著gRNA結合靶序列后內切酶活性失活的Cas9蛋白（nuclease-deactivated Cas9, dCas9）不會對其進行剪切。

　　研究人員將生物素化的dCas9、PRV特異性的gRNA和鏈霉親和素修飾的量子點（SA-QDs）轉染進入細胞，然后再用PRV感染該細胞。在dCas9和gRNA的幫助下，量子點可以與細胞內的病毒核酸特異性結合，隨著病毒的組裝，即可將標記在核酸上的量子點包載進入病毒中（圖1）。標記后的量子點熒光性質和病毒活性并未受到顯著影響。