摘要 园艺作物的定向育种对于提高产量、营养成分以及农产品的形状和颜色等消费者看重的特性至关重要。然而,有限的遗传多样性限制了通过传统育种方法可以实现的作物改良的数量。基因顺式调控区的自然遗传变化通过改变其表达在塑造表型多样性方面发挥着重要作用。在作物物种中使用 CRISPR/Cas 编辑可以通过有针对性地引入遗传变异来加速作物改良。CRISPR/Cas 介导的顺式调控区工程(顺式工程)的出现为调节基因表达和创造表型多样性以有利于作物改良提供了一种更精细的方法。在这里,我们重点介绍 CRISPR/Cas 介导的顺式工程在园艺作物中的当前应用。我们描述了其在作物改良中的应用策略和局限性,包括从头发现顺式调控元件 (CRE)、精确基因组编辑和无转基因基因组编辑。此外,我们还讨论了当前技术和成就面临的挑战和前景。CRISPR/Cas 介导的顺式工程是生产能够更好地适应气候变化并为不断增长的世界人口提供粮食的园艺作物的重要工具。
塞巴斯蒂安·索伊克(Sebastian Soyk),1,10 Zachary H. Lemmon,1,10 Matan Oved,2 Josef Fisher,2 Katie L. Liberatore,1,3,8 Soon Ju Park,4 Anna Goren,Anna Goren,5 Ke Jiang,5 Ke Jiang,1,9 Alexis Ramos,1,9 Alexis Ramos,6 Esther van der Knaap,6 Esther Van der Knaap,6 Esther van der Knaap,6 Esther van der knaap,6 Joyce van eck,7 Dani and Z eck and Z ece and B. Lippman 1,3,11, * 1 Cold Spring Harbour实验室,纽约州冷泉港,11724,美国2,美国2号农业学院,耶路撒冷希伯来大学,Rehovot 76100,以色列3 WATSON生物学科学学院,Cold Spring Harbour Sciences,Cold Spring Harbor韩国众议院众议员Jeonbuk 54538植物与环境科学系,魏兹曼科学研究所,Rehovot 76100,以色列6植物育种研究所,遗传与基因组学研究所,佐治亚大学,雅典,雅典,GA 30602,GA 30602,USA 7美国农业,圣保罗,明尼苏达州55108,美国9现在的地址:印第安纳波利斯的道路Agrosciences,46268,美国10,这些作者同等贡献11个铅接触 *通信 *通信:lippman@cshl.edu http://dx.doii.doi.doi.doi.org/10.10.10.1016/j.cell.cell.cell.cell.cell.2017.032
摘要背景:具有亚皮质囊肿(MLC)是一种涉及白质的罕见和进行性神经退行性疾病,并未被当前疾病模型充分概括。体细胞重编程,以及基因组工程的进步,可以允许建立用于疾病建模和药物筛查的MLC的体外人类模型。在这项研究中,我们利用细胞重编程和基因编辑技术来开发MLC的诱导多能干细胞(IPSC)模型来概括经典MLC影响的神经系统的细胞环境。方法:外周患者衍生的血液单核细胞(PBMC)的体细胞重编程用于开发MLC的IPSC模型。CRISPR-CAS9基于系统的基因组工程也用于创建该疾病的MLC1敲除模型。以2D细胞培养形式进行了IPSC与神经干细胞(NSC)和星形胶质细胞的分化,然后进行各种细胞和分子生物学方法,以表征疾病模型。结果:由体细胞重编程和基因组工程建立的MLC IPSC的多能性具有很好的特征。IPSC随后与疾病相关的细胞类型分化:神经干细胞(NSC)和星形胶质细胞。 MLC NSC的RNA测序分析揭示了与神经系统疾病和癫痫有关的一组差异表达的基因,这是MLC疾病中常见的临床发现。 该基因集可以作为筛查该疾病潜在治疗性的药物筛查的靶标。IPSC随后与疾病相关的细胞类型分化:神经干细胞(NSC)和星形胶质细胞。MLC NSC的RNA测序分析揭示了与神经系统疾病和癫痫有关的一组差异表达的基因,这是MLC疾病中常见的临床发现。该基因集可以作为筛查该疾病潜在治疗性的药物筛查的靶标。在分化与疾病相关的细胞类型 - 星形胶质细胞后,明确观察到了MLC特征液泡,这在对照组中显然不存在。这种出现概括了该疾病的显着表型标记。结论:通过MLC的IPSC模型的创建和分析,我们的工作解决了对MLC相关细胞模型的迫切需求,用于用于疾病建模和药物筛查测定法。进一步研究可以利用MLC IPSC模型以及生成的转录组数据集和分析,以确定这种衰弱疾病的潜在治疗干预措施。关键字:体细胞重编程,CRISPR-CAS9系统,指示分化引言概括性白细胞脑病带有皮层囊肿(MLC)是一种涉及白质的缓慢进行性退化性脑疾病,它是MLC1或GLC1或GLIAL CAMCAM CAMES跨越的病原变异的结果。这种疾病首先是由荷兰的Marjo van der Knaap博士独立发现的(van der Knaap等,1995),印度阿格拉瓦尔社区中的Bhim Sen Singhal博士(Singhal等,1996)。因此,MLC也被称为Van der Knaap-Singhal疾病(Van der Knaap等,2012)。因果变异的三个主要类别是:MLC1中的常染色体隐性突变,一种常染色体隐性隐性和glialcam中的常染色体显性突变(Capdevila-Nortes等,2013)。MLC1是第一个引起MLC并映射到22QTEL染色体的基因(Topçu等,2000; Leegwater等,2001)。MLC1转化为主要在大脑内的星形胶质细胞中表达的蛋白质(MLC1),尤其是在与血脑屏障的星形细胞末端脚接触(Masaki et al。,2012),在PIA MATER中,以及在Synaptic Cleft(Kater等人2023)中存在的星形胶质细胞。MLC患者的结构特征和观察到的大脑缺陷,例如脑水肿,液体填充囊肿,星形胶质细胞的空泡和降低降低,这表明MLC1可能调节
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