bp:碱基对 CRISPR:成簇的规律间隔的短回文重复序列 Cas:CRISPR 相关系统 DNA:脱氧核糖核酸 DSB:双链断裂 GE:基因工程 GEd:基因编辑 EPA:环境保护法 HDR:同源定向修复 HR:同源重组 Indel:插入/删除 kbp:千碱基对 MN:巨核酸酶 NHEJ:非同源末端连接 nt:核苷酸 ODM:寡核苷酸定向诱变 PN:可编程核酸酶 rDNA:重组 DNA RGENs:RNA 引导的工程核酸酶 SSB:单链断裂 SDN:定点核酸酶 TALEN:转录激活因子样效应核酸酶 ZFN:锌指核酸酶 ZFP :锌指蛋白
摘要:设计师核酸酶的发现使基因组的编辑比以前更加有效。设计师核酸酶已被广泛用于机械研究,动物模型产生和基因治疗的发展。但是,潜在的靶标和宿主免疫反应是体内用途,尤其是临床应用仍需要解决问题。设计师核酸酶的短期表达对于降低两种风险是必要的。当前,正在开发各种递送方法,用于用于瞬时核酸酶的瞬时表达,包括锌指核酸酶(ZNF),转录激活剂样的效应核酸酶(TALEN)和定期间隔的短裂缝短底膜重复序列 / CRISPR与CRISPR相关(CRISPR / CAS)。最近,病毒样颗粒被用于基因编辑。在这篇综述中,我们将通过常用的基因组编辑核酸酶进行讨论,讨论基因编辑递送工具,并使用病毒样颗粒来回顾最新文献,以传递基因编辑效果。
附加声明:是的,存在潜在的竞争利益。N.W.、A.C.、A.J.T.和 G.T.¦ 领导了 dPCR MEGA 方法的专利申请。M.M.、M.H.P.和 S.S. ¦ 领导了用于增强 HDR 的药物抑制剂的专利申请。这项工作得到了英国威康信托基金会 (217112/Z/19/Z) 的支持。A.J.T.、C.B.、A.C.、G.T.和 G.S.还得到了英国国家健康和护理研究所、大奥蒙德街儿童医院、国家健康服务基金会和伦敦大学学院的生物医学研究中心的支持。A.J.T.是 Orchard Therapeutics、Generation Bio、Carbon Biosciences 和 4BIO Capital 的科学顾问委员会成员。C. Booth 在过去 3 年中为 SOBI 和 Novartis 提供临时咨询服务,并为 SOBI 和 Chiesi 制作教育材料。P.A.、S.W.、C.R.J、G.S.、R.N.、M.M.、G.T.目前受雇于阿斯利康,可能是阿斯利康的股东
简单总结:在过去的几十年中,癌症治疗的成就显著提高了患者的生存率。然而,癌症仍然是导致死亡的主要原因之一。有人认为,治疗失败是由一种名为癌症干细胞的肿瘤细胞亚群介导的,这些细胞可以在治疗后存活并促进癌症复发。针对这些细胞对于改善癌症治疗非常重要。我们的研究目的是确定人类核糖核酸酶变体对 3D 生长的乳腺癌细胞和癌症干细胞的影响。此外,我们研究了它对乳腺癌细胞迁移和产生转移能力的影响,约 90% 的癌症死亡是由这种转移引起的。我们表明,这种核糖核酸酶可以抑制 3D 生长的肿瘤细胞,而不会影响正常的乳腺细胞,这显著抑制了癌症干细胞的发展。此外,它还降低了肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。
人类的几种严重疾病仅通过昆虫叮咬传播,因为昆虫会寻找血液来源来获取营养并哺育卵子以完成自己的生命周期。总的来说,这些昆虫“媒介”每年通过它们传播的寄生虫或病毒性疾病造成超过 70 万人死亡(世界卫生组织 2017 年),包括疟疾、登革热、淋巴丝虫病、恰加斯病、盘尾丝虫病、利什曼病、基孔肯雅病、寨卡病毒、黄热病和日本脑炎。对于这些疾病中最严重的疾病,例如分别由伊蚊和按蚊传播的登革热和疟疾,目前尚无高效疫苗,降低疾病负担的成功案例主要归功于媒介控制(Bhatt 等人 2015 年;世界卫生组织 2019 年)。消除任何疾病可能需要采取综合措施,既要减少病媒种群的传播潜力,又要清除人类寄生虫宿主。然而,病媒控制直接带来的收益和疾病负担的减少意味着大量的研究和投资都集中在一系列减少蚊子数量的策略上。
来自越来越多的植物物种的数据可以使用。基因组编辑工具又提供了准确的基因编辑的希望,为作物改善提供了新的机会。3在2023年,自创建第一个转基因植物以来已经有十三年了。这些植物最初是通过农杆菌促进的传统转型过程开发的。该方法现在已经采用了涉及锌指核酸酶和归巢核酸内切酶的技术。4-6 Talens(转录激活剂(如效应子核酸酶))后来成功引入了植物基因组编辑。7,8虽然早期序列特异性核酸酶(如转录激活剂样效应子(TAL效应子)核酸酶,锌指核酸酶和巨核)已证明
简介 用 Cas9 核糖核蛋白 (Cas9 核酸酶) 体外消化 PCR 扩增子是一种灵敏的插入/缺失检测方法。与错配检测方法不同,Cas9 还具有确定 50% 以上靶向效率的额外优势。这很有价值,因为基因组编辑实验中的靶向效率提高了,并且可用于检测分离的细胞群落或组织中的双等位基因编辑,而以前只能使用专门的 PCR 或扩增子测序方法来实现。
(续)指示统计上显着的差异(两尾t检验)。c和d,用媒介物(车辆)或20μmol/l d16处理的MDAH-2774细胞流式细胞仪细胞周期分析过夜。c,用PI染色的细胞的定量表明g 1-,s-和g 2 – m相间的细胞分布百分比。d,代表性pi files。*,p <0.05; **,p <0.01(两尾t检验,n = 3个生物学重复)。e,H1299稳定的殖民地形成
极端环境条件,例如温泉,深海水热通风孔和有机堆肥是独特的微生物多样性的储层,为释放具有理想特性的新酶提供了潜力。微生物群落对这些环境条件的适应解释了它们的高基因组和代谢灵活性,并且它们经常用适合许多应用的新型酶编码酶[1]。这项工作的目的是从堆肥元组中搜索CRISPR-Cas9 DNA核酸酶的同源物。此类同源物可能对开发系统来编辑这种人工生物植物的各种细菌的基因可能很有趣。这些酶必须是热耐剂,因为堆肥期间的温度升高到90摄氏度或更多。耐热酶也可以用于编辑从其他极端生物型中分离出的细菌的基因组。使用此类序列的另一个额外奖励可以是使用热稳定的体外DNA编辑系统。对II型CRISPR-CAS9 DNA核酸内切酶的发现的TR(热固态)同源物的一项有趣的基础研究可以是对这些酶的结构研究,用于随后生产基于从堆肥组中提取的氨基酸序列的生物技术具有重要意义的突变体。
群集定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)相关的核酸内切酶已彻底改变了生物技术,因为它们是可编程基因组编辑者的潜力。然而,大多数天然核酸酶及其变体都有局限性。在这里,我们报告了由祖先序列重建(ASR)设计的完全合成的CRISPR-核酸酶(CAS)核酸酶(CAS)核酸酶(CAS)核酸酶(α-Syncas),该核酸酶(ASR)显示出一组可靠且独特的靶向特性,在任何其他已知的CRISPR-CAS Cass 2 System中都找不到。我们表明α-同步是一种无PAM的核酸酶,能够催化DSDNA,ssDNA和SSRNA的RNA引导,特定的裂解。合成酶也能够通过补充DSDNA,ssDNA和SSRNA靶标激活DSDNA,SSDNA和SSRNA的序列非特异性降解。此外,α-同步在人类细胞和细菌中表现出强大的基因组编辑活性。α-同步三元和第四纪复合物的冷冻电子显微镜结构提供了一个框架,以了解其扩展的酶促活性的结构基础。几乎任何核酸序列的可编程多模式靶向的能力将α-同步区分开,这是扩展基于CRISPR的技术的有希望的新工具。