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。
摘要:基因组编辑是一组用于引入基因组靶向变化的技术。可以通过综合称为位置定向的核酸酶(SDN)来实现。SDNS的位点特异性是由蛋白质分子本身的DNA结合结构域或将SDN引向基因组中特定位点的RNA分子(S)提供的。与导致外源性DNA插入的转基因相反,基因组编辑仅影响特定的内源序列。因此,全世界的多个司法管辖区已将某些类型的基因组编辑的生物完全免除了国家生物安全法规,或者是逐案。然而,在欧盟中,法院在诱变豁免案件范围内的裁决C-528/16表明,基因组编辑的生物受到GMO指令的约束,但对希望开发和授权在EU中开发和授权基因组产品的利益相关者的实际影响仍然不清楚。欧洲食品安全局对欧洲委员会的要求作出了科学意见,对SDN-1,SDN-2和寡核苷酸指导的诱变(ODM)基因组编辑技术的植物产生了科学意见。在这篇评论中,我将(1)在欧盟提供有关转基因生物风险评估的概念背景; (2)将介绍EFSA意见的主要结论,(3)将概述对基因组编辑植物的风险评估的潜在影响。
摘要:脱落酸(ABA)参与调控抗旱性,而吡巴克汀抗性样(PYL)蛋白被称为脱落酸受体。为了阐明水稻中脱落酸受体之一的作用,通过 CRISPR / Cas9 在水稻中诱变 OsPYL9。基于位点特异性测序筛选出缺乏任何脱落酸靶标和 T-DNA 的纯合和杂合突变体植物,并用于形态生理学、分子和蛋白质组学分析。在胁迫条件下,突变株似乎积累了更高的脱落酸、抗氧化活性、叶绿素含量、叶片角质层蜡质和存活率,而丙二醛水平、气孔导度、蒸腾速率和维管束则较低。蛋白质组学分析发现总共有 324 种差异表达蛋白 (DEP),其中 184 种和 140 种分别上调和下调。OsPYL9 突变体在干旱和水分充足的田间条件下均表现出谷物产量增加。大多数与昼夜节律、干旱反应和活性氧有关的 DEP 在突变体植物中上调。京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 分析显示 DEP 仅参与昼夜节律,基因本体论 (GO) 分析表明大多数 DEP 参与对非生物刺激的反应以及脱落酸激活的信号通路。蛋白质 GIGANTEA、Adagio 样和伪反应调节蛋白在蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络中表现出更高的相互作用。因此,总体结果表明CRISPR / Cas9产生的OsPYL9突变体具有提高水稻抗旱性和产量的潜力。此外,全局蛋白质组分析为水稻抗旱的分子机制提供了新的潜在生物标记和理解。
尤文氏肉瘤 (ES) 是由致癌的 EWS-FLI1 融合蛋白引起的,该融合蛋白是由 t (11; 22) 染色体易位引起的。EWS-FLI1 将 BRCA1 隔离在转录复合物中,以防止其进行同源重组 (HR)。与这种 HR 缺陷一致,癌细胞系药物敏感性项目发现 ES 细胞对 PARP 抑制剂敏感。HR 是抑制 DNA 复制错误以维持基因组完整性的众多途径之一。酵母遗传学已经阐明了包括 HR 在内的途径之间的合成致死关系,这些关系可以解决停滞的复制叉,并且可以作为癌症治疗的靶点。在酵母中,在滞后链 DNA 合成中起作用的 RAD27(人类 FEN1)核酸内切酶的突变与 HR 基因的突变一起是合成致死的。我们已经证明,这种合成致死关系是保守的,因为人类 BRCA 突变癌细胞对 FEN1 抑制高度敏感。有趣的是,我们发现 PARP 抑制剂抗性的 ES 细胞系 (SK-ES-1) 对我们专有的 FEN1 抑制剂的敏感性与 BRCA 突变癌细胞一样。通过挖掘大规模 CRIPSR 筛选数据库,我们发现 FEN1 对所有五种测试的 ES 细胞系都具有独特的必要性。为了评估 FEN1 作为 ES 治疗的潜在靶点,该合作试点项目将进行三项研究:1) 将 FEN1 抑制剂结果扩展到一组 ES 细胞系,并与 PARP 抑制剂和临床相关化疗药物进行比较研究;2) 使用 siRNA 敲低 FEN1 来验证 FEN1 抑制剂研究;3) 确定 EWS-FLI1 融合蛋白如何促进 ES 细胞对 FEN1 的依赖。
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。
图 1. Alt-R Sp HiFi Cas9 Nuclease V3 促进近野生型靶向编辑效力并显著减少脱靶位点编辑。RNP 复合物由 Alt-R Sp Cas9 Nuclease V3 或 Alt-R Sp HiFi Cas9 Nuclease V3 与靶向 EMX1 基因的 Alt-R crRNA:tracrRNA 复合物结合形成。RNP 复合物 (4 µM) 通过 Nucleofection™ 方法 (Lonza) 递送到 HEK-293 细胞中。通过下一代测序 (rhAmpSeq 扩增子测序,IDT) 测量了靶位点和 9 个已知脱靶位点处的插入/缺失形成 (在 y 轴上以对数标度表示)。