答:CRISPR(成簇的规律间隔短回文重复序列)是存在于原核生物(如细菌和古细菌)基因组中的一类 DNA 序列。这些序列来自先前感染原核生物的病毒的 DNA 片段,用于在后续感染期间检测和破坏类似病毒的 DNA。因此,这些序列在原核生物的抗病毒防御系统中起着关键作用。
治疗。通过将 CRISPR 与其他 CAS 蛋白配对,切割目标 DNA 或 RNA,然后切割其他分子以产生视觉信号,科学家可以识别病毒成分的存在。科学家们正在使用这项技术开发诊断测试,可以快速识别 COVID-19 等疾病。CRISPR/CAS9 正在接受测试,以治疗某些疾病,包括镰状细胞性贫血和某些类型的癌症。CRISPR 还可用于通过改变昆虫或其他可以传播疾病的生物的特性来帮助控制某些疾病。例如,科学家使用 CRISPR 使蚊子对引起疟疾的寄生虫具有更强的抵抗力。
另一种研究 CRISPR/Cas9 的疾病是杜氏肌营养不良症 (DMD)。Tabebordbar 等人最近使用腺相关病毒 (AAV) 传递 CRISPR/Cas9 内切酶,通过删除含有原始突变的外显子,恢复杜氏肌营养不良症小鼠模型中的肌营养不良蛋白表达。这会产生截短但仍有功能的蛋白质。经治疗的小鼠显示肌肉功能缺陷部分恢复。5 值得注意的是,研究表明肌营养不良蛋白基因是在补充成熟肌肉组织的肌肉干细胞中编辑的。这对于确保 CRISPR/Cas9 的任何治疗效果不会随着时间的推移而消失非常重要。两项类似的研究描述了在体内使用 CRISPR/Cas9 系统来增加杜氏肌营养不良症小鼠模型中的肌营养不良蛋白基因表达并改善肌肉功能。 6 7 其他研究已使用 CRISPR/Cas9 在体外靶向复制人类肌营养不良蛋白基因的外显子,并表明这种方法可导致 DMD 患者的肌小管中产生全长肌营养不良蛋白。 8
摘要:迫切需要实施一种敏感和特定的护理(POC)生物传感器,该生物传感器解决了在资源约束环境中面临的工具限制和制造挑战。在本文中,我们关注的是肠热,这是低收入和中等收入国家的一种高度传染性和普遍的感染。尽管易于治疗,但其模棱两可的症状与缺乏快速,准确且负担得起的诊断相结合会导致不正确的治疗,从而加剧了疾病负担,包括增加抗生素耐药性。在这项研究中,我们为CRISPR-CAS12A开发了一个读出模块,该模块会产生比色的输出,可见肉眼可见,并且可以在基于反式裂解的任何CRISPR分析中充当级联信号放大器。我们通过固定与β-半乳糖苷酶(LACZ)酶相关的寡聚来实现这一目标,该酶在存在DNA靶向激活的CRISPR-CAS12A的情况下被切割。裂解后,将比色酶释放出来,并将上清液转移到包含X-gal的环境中,产生强烈的蓝色。该方法能够检测扩增的细菌基因组DNA,并且在删除对昂贵设备的需求的同时,对标准荧光测定的检测下限(LOD)具有下限。此外,冻干后它仍然活跃,允许在没有冷链的情况下运输的可能性,从而大大降低了部署成本。
经常说,世界上最伟大的战斗是微生物之一。的确,如果我们考虑微生物采用的攻击者使用的策略,这并不夸张。这样的战争是噬菌体(病毒)对细菌的攻击。细菌针对入侵病毒采用的一种重要策略是利用群集的定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)和CRISPR相关的核酸酶(CAS),通常称为CRISPR-CAS系统。crispr可在50%的现代细菌和90%的古细菌基因组中发现[1]。Charpentier的尖端研究工作,他曾在维也纳大学工作,后来在瑞典进行微生物研究的Umeå研究,导致发现了CRISPR系统中必不可少的组成部分,RNA分子是一种必不可少的组成部分,这是一种
注意:确保将 Cas9 蛋白作为反应中的最后一种材料添加。在 KO 实验中,无需添加 HDRT。表中 Cas9 与 sgRNA 的比例为 1:3,对于 1.8kb ssDNA,HDRT 为 4 μ g。强烈建议针对每个具体设计对 Cas9:sgRNA 比例以及 Cas9 蛋白和 HDRT 的量进行实验优化。GenScript 建议通过测试 1:1 和 1:4 之间的 RNP 比例开始优化。我们建议 ssDNA 的量可以设置在 2 μ g 和 6 μ g 之间(对于 0.5kb 和 4kb 之间的 HDRT 长度;如果 HDRT 长度超出此范围,则可能需要适当调整试剂的量)。最好为第一次实验分别设置阴性对照、阳性对照和转染对照。
图 1. CRISPR-Cas 是一种天然存在于原核生物中的自适应防御系统。入侵基因组的片段在初始感染期间整合到 CRISPR 阵列中。在随后的病毒感染中,宿主经历生物发生和干扰阶段以针对特定基因组。该图取自 Hillary 等人的原创作品。5
最近开发了轻松修改DNA的技术,将许多新的可能性以及困境带到了医学,伦理,宗教和社会的最前沿。尤其是一种基因组编辑(有关有用的定义列表,请参见第6页的词汇部分),在科学家,决策者和公众中引起了广泛关注。基因组编辑使科学家可以更改基因组中的特定“目标”位点 - 几乎就像使用分子手术刀改变遗传密码的各个部分一样。执行基因组编辑的工具之一,即CRISPR(发音为Crisper一词),由于其效率和易用性而产生了最激动的东西。研究人员在植物,动物和人类细胞中使用了CRISPR;实际上,迄今为止,CRISPR已在所有检查的物种中工作。
沃尔巴克氏体感染“不完全”细菌,在昆虫中广泛存在。沃尔巴克氏体只能在宿主细胞中生存。沃尔巴克氏体尤其会感染雌性个体,并通过多种机制阻止群体中雄性特征的遗传。这意味着沃尔巴克氏体感染的基因组占了上风。在这里,认为这是一个自然过程的论点也站得住脚:沃尔巴克氏体菌株在欧盟被视为杀生物剂,受感染的蚊子不受管制(欧盟 2018/1623)
CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) is a natural bacterial defense system against bacteriophage infection that has recently been harnessed for genome and tran- scriptome editing in a wide range of organisms based on the generation of double-strand DNA breaks (DSBs) and RNA cleavage (3, 24, 32, 47, 52, 58, 73, 76, 79, 91,127)。是根据工程II(CAS9)和VI型(CAS13)可编程核酸酶,DNA和RNA基础编辑,质量编辑以及CRISPR干扰/激活(CRISPRI/A)编辑(CRISPRI/A)编辑(CRISPRI/A)编辑,启用与基本疾病的校正和安装基本疾病的校正和安装,40个基本疾病的突变(30; 69–71、87、105、115、135),例如转录扰动(138)和表观遗传调节(94)。这些基于DNA的编辑器是通过没有DSB活性的死亡CAS9(DCAS9)或CAS9 Nickase(CAS9N)的融合而生成的,只有对胞嘧啶脱氨酶的活性(例如,APOBEC和C-TO-T编辑的APOBEC和辅助)或trans-FER RNA(TRNA)腺苷(TRNA)腺苷氨基氨基酶(例如,tada)(例如,tada)(37)(37)(37)(37)。RNA编辑系统是通过将DCAS13B/DCAS13D/DCAS13X融合而成的,没有RNA裂解活性与腺苷脱氨酶结构域(例如,ADAR2 DD用于A-TO-I编辑)或工程型胞质Deam-Inase Inase Insaine(例如,ADAR2DD)的87,C-TON 7,c-us-n.7,c.-ty 7,c c. 47,c. 47,c.-ty 7,c-ty 7,c-ty 7,c-us-c.-edy in 13,c-u-u--u-u-udy in 13,c-u-udy in 34,c-u-u--为了启用序列特异性基因组调节,DCAS蛋白还融合到多个基因调节效应子,例如逆转录酶(10),转录阻遏物和激活剂(40,101)和表观遗传性调节器(17,99)。