摘要:基因组编辑技术,包括成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关蛋白 9 (Cas9) 系统,有望成为人类基因治疗的最新策略。然而,在临床使用之前,有几个新的安全问题需要解决。这篇综述文章总结了人类基因治疗基因组编辑安全性评估的当前监管现状。此外,本综述重点介绍了 CRISPR/Cas9 系统的意外基因组编辑,概述了用于检测脱靶位点的方法,并介绍了日本医疗研究和发展机构 (AMED) 的监管科学 (RS) 研究项目为基因组编辑开发的体外基因组编辑细胞产品的安全性评估拟议技术指南。关键词:基因组编辑、基因治疗、安全性、脱靶编辑、监管科学
简单总结:最强大的基因编辑方法之一是 CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)-Cas(CRISPR 相关)工具。家蚕(Bombyx mori)对全球经济有着巨大的影响,在养蚕业中发挥着举足轻重的作用。然而,家蚕作为科学界最伟大的贡献者之一,被用于建立用于生产目标蛋白的非凡生物反应器并作为一种伟大的实验模型生物而受到关注。在此,我们重点介绍利用 CRISPR-Cas 在家蚕基因组操作领域取得的进展。为了编辑家蚕的基因组,人们取得了显著的进展,例如揭示基因功能和开发对家蚕核多角体病毒(BmNPV)具有增强抗性的突变株。我们还讨论了 CRISPR-Cas 如何加速家蚕及其他领域的基础研究,从而凸显了昆虫生物技术在众多科学领域的巨大潜力。
肿瘤是由脱氧核糖核酸 (DNA) 突变引起的,其特点是治疗困难和早期诊断困难。2018 年,肺癌死亡人数为 27,200 人,新发病例为 31,270 例。在不同类型的肺癌中,非小细胞肺癌 (NSCLC) 占肺癌的 15%;25% 至 30% 的病例是由表皮生长因子受体 (EGFR) 基因的激活突变引起的。在此背景下,本文通过文献综述,试图阐明成簇的规律间隔的短回文重复序列相关蛋白 9 (CRISPR-Cas9) 系统的野生型机制及其在肺癌基因治疗中的适用性。体外实验表明,该系统通过诱导突变基因的缺失来促进肿瘤抑制,对肿瘤细胞表现出高度特异性。然而,有必要改进该技术以减少可能的脱靶效应。
摘要。本研究旨在利用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关 (Cas) 9 介导的基因敲除技术,快速分类使用微阵列 miRNA 表达谱筛选出的差异功能微 (mi)RNA。CRISPR/Cas9 系统的单个向导 RNA 的合理设计已被证实可在人类 LNCaP 细胞中发挥作用,并快速有效地进行靶基因编辑。miRNA (miR)-205、miR-221、miR-222、miR-30c、miR-224、miR-455-3p、miR-23b 和 miR-505 在前列腺癌 (PCa) 患者中下调,并经实验验证可在前列腺癌细胞中作为肿瘤抑制因子发挥作用,影响肿瘤增殖、侵袭和有氧糖酵解。此外,本研究的数据表明 miR-663a 和 mfiR-1225-5p 上调
基因疗法是一种通过修改人体基因来治疗或治愈疾病的技术。基因疗法可以通过用健康基因替换致病基因、使功能不正常的致病基因失活或将新的/修改过的基因引入体内来帮助治疗疾病。转移的遗传物质会改变细胞产生蛋白质的方式,并通过载体(通常是病毒)输送到细胞中。基因疗法通过静脉注射进行。基因疗法可以使用基因编辑技术(例如成簇的、规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR))来开发。嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法是一种使用患者自身基因改造的免疫细胞对抗疾病的癌症治疗方法,是第一种获得 FDA 批准的基因疗法。
摘要:成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)-CRISPR 相关 (Cas) 系统彻底改变了现代分子生物学。迄今为止,已发现多种类型的此类系统。许多 CRISPR-Cas 系统已被用作开发有效研究工具的支柱,其中 Cas9 最为广泛。虽然大多数使用的系统都是以 DNA 为靶向的,但最近以 RNA 为靶向的系统越来越受到关注。它们能够以易于编程的方式特异性识别给定的 RNA 序列,这使它们成为开发新研究工具的理想候选者。在这篇综述中,我们总结了目前关于 CRISPR-Cas 系统的知识,这些系统已被证明可以靶向 RNA 分子,即 III 型 (Csm / Cmr)、VI 型 (Cas13) 和 II 型 (Cas9)。我们还列出了基于这些系统的可用技术列表。
基因编辑技术有很多种,其中包括 ZFN(锌指核酸酶)、TALEN(转录激活因子样效应核酸酶)以及最广为人知的 CRISPR-Cas9(成簇的规则间隔短回文重复序列,C RISPR 相关蛋白 9)(PMID:27908936)。CRISPR-Cas9 基因组编辑系统的发现被视为科学上的一项重要突破,首席研究员 Jennifer Doudna 博士和 Emmanuelle Charpentier 博士因此获得了 2020 年诺贝尔化学奖(https://www.nobelprize.org/uploads/2020/10/popular-chemistryprize2020.pdf)。 “编辑”一个基因来改变其功能为治疗遗传疾病带来了巨大的希望,特别是那些无法彻底治愈的疾病,例如 GM2 神经节苷脂沉积症、GM1 神经节苷脂沉积症和卡纳万病。
植物产生多种次生代谢产物,这些产物对植物的主要功能(如生长、防御、适应或繁殖)起着至关重要的作用。一些植物次生代谢产物可作为营养品和药物对人类有益。代谢途径及其调控机制对于靶向代谢物工程至关重要。成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 介导的系统已广泛应用于基因组编辑,具有高精度、高效率和多重靶向能力。除了在遗传改良中的广泛应用外,该技术还促进了与涉及各种植物次生代谢途径的基因发现相关的功能基因组学的全面分析方法。尽管应用广泛,但仍有几个挑战限制了 CRISPR/Cas 系统在植物基因组编辑中的适用性。本综述重点介绍了 CRISPR/Cas 系统介导的植物代谢工程的最新应用及其挑战。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 基因组编辑革命开启了生命科学的新纪元。本文,我们回顾了最先进的计算在 CRISPR-Cas9 革命中的作用,从早期对低温电子显微镜数据的细化到对大规模构象转变的增强模拟。分子模拟报告了 RNA 结合的机制和具有催化能力的 Cas9 酶的形成,这与随后的结构研究一致。受单分子实验的启发,分子动力学为脱靶效应的发生提供了理论基础,而图论则揭示了变构调控。最后,使用混合量子经典方法建立了 DNA 裂解的催化机制。总体而言,分子模拟在理解 CRISPR-Cas9 的动力学和机制方面发挥了重要作用,有助于理解功能、催化、变构和特异性。
分别使用嵌合引物UF/UT (-)和gRT (+)/gR-R进行扩增,其中靶序列被设计在gRT (+)和UT (-)引物中。在嵌套PCR位点特异性引物对的第二个PCR反应中,使用含有BsaI切割位点的Pps/Pgs来扩增带有靶序列的sgRNA表达盒。BsaI位点被设计在用于Golden Gate连接的位点特异性引物中。BsaI属于IIs型限制性内切酶,具有一种新的切割特性,可以产生非回文的独特粘性末端,从而避免自连接和连接不相容末端[39]。我们使用Golden Gate克隆策略制备了pYLCRISPR/Cas9Pubi-BstERF3构建体,该构建体携带两个由OsU6a启动子驱动的sgRNA表达盒,用于马铃薯的基因靶向。