正向遺傳學篩選技術是目前研究表型和基因之間關係的重要手段。隨著高通量測序技術的發展，正向遺傳學篩選技術被越來越多地應用於複雜生命過程的研究。傳統的正向遺傳學篩選常採用物理或化學誘變法，即實驗對象經過射線照射或化學誘變劑處理後構建突變庫，然後從突變庫中篩選出具有特定表型的突變體，最後鑑定這些突變體在基因組上發生了哪些變化，從而建立起基因與表型之間的關係。近些年，基於可編程核酸內切酶（例如CRISPR-Cas9）技術，人們構建了一套集成文庫設計與合成、載體構建與轉染、變體篩選與鑑定的實驗流程，用來研究表型與基因型之間的關係。儘管這套實驗方案能夠高效準確地篩選出調控相關表型的基因，但是在操作過程中具有成本高、費時費力等缺點。
2020年3月20日，中國科學院動物研究所李偉研究員和張映副研究員合作團隊（博士生毛俊傑、許凱、韓稼葆為共同第一作者）在Protein & Cell雜誌上發表文章 Rapid construction of a whole-genome mutant library by combining haploid stem cells and inducible self-inactivating PiggyBac transposon ，構建了“One-Shot” 篩選系統。
在這項研究中，研究人員結合了轉座子技術和單倍體幹細胞技術，將包含誘導自失活PiggyBac基因捕獲元件（induced self-inactivating PiggyBac gene trapping element）的slingshot篩選系統定點整合到單倍體幹細胞的mRosa26位點中，構建了“一”個細胞只包“一”含個捕獲元件、每次誘導轉座只發生“一”次基因捕獲的單靶點篩選系統，命名為“One-Shot” 篩選系統。由於“One-Shot”篩選系統將篩選元件定點整合到了基因組中，且該篩選元件為4-Hydroxytamoxifen （4-OHT）誘導的轉座系統，所以“One-Shot“系統在誘導之前是均質的，能夠凍存和擴增。在篩選之前，只需要用流式細胞分選技術富集”One-Shot“中的單倍體，經過細胞擴增，加入4-OHT誘導3天后，即可獲得突變體庫，從而省略了文庫合成、載體構建、細胞轉染等步驟。除此之外，“One-Shot”系統避免了轉染過程中一個細胞進入多個篩選元件的弊端，從而降低了篩選過程中的假陽性率。運用“One-Shot“系統，研究人員進行了幹細胞多能性相關基因以及嘌呤黴素（puromycin）抗性基因的篩選。
通過對篩選得到的基因進行功能驗證，證實“One-Shot”系統是一個方便、高效的高通量正向遺傳學篩選工具。 未來結合單倍體胚胎幹細胞分化成單倍體體細胞的能力，這個系統也能夠轉移到體細胞上進行遺傳篩選。同時，如果用其他元件（例如CTCF binding site）替代”One-Shot“系統中的trapping元件，也有望進行非loss-of-function的其它類型的遺傳篩選。
圖注：One-Shot篩選系統
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https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-020-00702-0
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