基本的 CRISPR-Cas9 系统由两种分子组成,它们将一种或多种修饰引入 DNA。第一种分子 Cas9 是一种酶,它充当一对“分子剪刀”,可以在特定位置切割 DNA 的两条链,以便添加新的 DNA 片段或去除现有的 DNA。Cas9 的改良版本已被开发出来,只能切割一条 DNA 链,而另一种已被开发出来,可以与 DNA 结合而无需任何切割。第二种分子是一段称为向导 RNA (gRNA) 的 RNA,由一小段预先设计的 RNA 序列(约 20 个碱基长)组成,位于较长的 RNA 支架内。支架与 DNA 结合,预先设计的序列将 Cas9 引导到正确的位置。向导 RNA 具有与目标 DNA 序列互补的 RNA 碱基。这意味着向导 RNA 将只与目标序列结合并将 Cas9 递送到目标序列。当 Cas9 切割 DNA 时,细胞会识别出 DNA 已受损并试图修复。因此,科学家利用细胞自身的 DNA 修复机制来改变基因组中的一个或多个基因。
o 这篇文章的主要信息是什么?学生的答案各不相同,但可能包括作者认为虽然 CRISPR 技术可能很强大,但应谨慎使用。应立即制定、实施并得到法律支持的强有力的道德准则,以确保 CRISPR 技术用于造福人类,而不仅仅是成为一种赚钱的工具。 o 支持这一信息的一些论点是什么?学生的答案各不相同,但可能包括作者反复提到几乎没有具体证据证明贺建奎博士确实编辑了一对双胞胎女孩的人类生殖细胞。即使他确实编辑了,实验也保密了一段时间,作者认为研究缺乏透明度预示着未来 CRISPR 技术的道德使用不合时宜。 o 您认为作者对使用 CRISPR“制造”婴儿的态度是什么?学生的答案各不相同,但可能包括作者可能会反对“制造”婴儿,除非实施新的监督和道德准则。不过,作者确实提到了使用 CRISPR 技术来消除某些遗传疾病,并且似乎赞成这种方法。
注 1:如何进行双等位基因敲除:如果您只有单等位基因敲除(杂合子)并且想要获得双等位基因敲除(纯合子),您可以订购另一个包含不同哺乳动物选择标记(如杀稻瘟素或新霉素抗性标记)的供体载体。OriGene 拥有两种功能性盒。您可以使用新的供体载体再次进行敲除程序以靶向第二个等位基因,因为一个等位基因已被靶向并被 GFP-puro 盒替换。或者,您可以使用 Cre(SKU GE100018)从您编辑的细胞中去除 puro 盒,并使用相同的供体载体靶向第二个等位基因。
CRISPR-Cas 介导的 DNA 干扰通常依赖于外来遗传物质的序列特异性结合和核酸降解。IV-A 型 CRISPR-Cas 系统与这种一般机制不同,它使用不依赖核酸酶的干扰途径来抑制基因表达,以进行基因调控和质粒竞争。为了了解 IV-A 型系统相关的效应复合物如何实现这种干扰,我们确定了两种进化上不同的 IV-A 型复合物(IV-A1 型和 IV-A3 型)的低温电子显微镜结构,它们在存在和不存在 IV-A 型特征 DinG 效应解旋酶的情况下与同源 DNA 靶标结合。这些结构揭示了效应复合物如何识别原间隔区相邻基序和靶链 DNA 以形成 R 环结构。此外,我们揭示了 IV-A1 型和 IV-A3 型在 DNA 相互作用和允许反式募集 DinG 的结构基序方面的差异。我们的研究提供了 IV-A 型介导的 DNA 干扰的详细视图,并为设计基于 IV-A 型的基因组编辑工具提供了结构基础。
随着 CRISPR 的发现和发展,基因组工程和基因治疗发生了革命性的变化。基因组编辑研究正在全球范围内扩展,这项技术在农业和医学领域的应用也越来越多。全球 CRISPR 技术市场规模在 2022 年估计约为 34 亿美元,预计将以 22.3% 的快速增长速度在 2027 年达到 92 亿美元。这项技术的优势之一是它可以在短时间内进行有针对性的基因编辑,这与传统的育种方法不同。尽管 CRISPR 在治疗疾病和改善人类健康方面具有诸多优势,但开发和使用这项技术也存在生物安全问题。这些担忧包括脱靶效应的存在、对这项技术中使用的适当载体的担忧、不同的转移方法以及基因驱动。一些国家对使用这项技术产品的规则与现有的转基因产品监管规则相同。其他一些国家不认为这些产品是转基因产品,这些产品不受监管,与传统育种衍生的产品类似。该评论还提到了世界上一些国家现行的有关使用 CRISPR 产品的法律。
作为GA课程中的最低要求,CRISPR/ CAS系统的基本特征可以在没有其三种主要工具的情况下满足。在这种情况下,此工作表仍然是有道理的,因为它为学生提供了处理该系统的机会。之后,可以确定其特征,而工具及其名称并不代表学习材料。这是由老师酌情决定的。
Horizon Discovery在创建我们的DCAS9-SAL1-SDS3合并之前测试了许多阻遏物构造。while the current Crispri systems are based on DCAS9-KRAB variants (Gilbert et al., 2013, Yeo et al., 2018, Moghadam et al., 2020, AleraSool et al., 2020), the new S'sl1-Sds3 repression system, a covalently linked to the DCAS9 protein, effectively inhibits the transcription of the target gene.参与染色质和基因静音重塑的蛋白质(Alland等人 2002)。 结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。2002)。 结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。2002)。结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。
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