研究成果概要(中文):CRISPR-Cas9 是一种多功能技术,可应用于医疗。在 DNA 双链断裂后的修复途径中,与模板 DNA 同源重组 (HDR) 的修复有助于精确编辑,但同时,涉及碱基缺失或插入的 NHEJ 也以高频率发生。我使用 Traffic Light Reporter 系统进行了基于细胞的 HDR 增强因子筛选,该系统可以同时检测具有 HDR 和 NHEJ 的细胞,并确定了与 NHEJ 衍生细胞相比,HDR 衍生细胞中表达较高的几个基因。对这些基因的进一步基因本体分析表明,它们与 DNA 修复和细胞周期有关。
○ 哪些基因编码了红细胞镰状化?○ CRISPR-Cas9 在原核生物(如细菌)中的自然机制是什么,它是如何被修改并用于编辑真核生物(有细胞核的生物)中的基因的?○ CRISPR 基因编辑技术如何应用于镰状细胞病患者?
1 柑橘研究中心“Sylvio Moreira” – 农学研究所 (IAC),Cordeiro ´ polis,巴西,2 生物研究所,坎皮纳斯州立大学 (Unicamp),坎皮纳斯,巴西,3 甘蔗研究中心 – 农学研究所 (IAC),里贝朗普雷图,巴西,4 里贝朗普雷图医学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,5 坎皮纳斯农学研究所 (IAC) 咖啡中心,坎皮纳斯,巴西,6 Embrapa 咖啡,巴西农业研究公司,巴西利亚,联邦区,巴西,7 生物学系,哲学、科学与文学学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,8 遗传学系,路易斯·德·凯罗斯农业学院 (ESALQ),圣保罗大学 (USP),皮拉西卡巴,巴西
1 柑橘研究中心“Sylvio Moreira” - 农学研究所 (IAC),Cordeiro ´ polis,巴西,2 生物研究所,坎皮纳斯州立大学 (Unicamp),坎皮纳斯,巴西,3 甘蔗研究中心 - 农学研究所 (IAC),里贝朗普雷图,巴西,4 里贝朗普雷图医学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,5 坎皮纳斯农学研究所 (IAC) 咖啡中心,坎皮纳斯,巴西,6 Embrapa 咖啡,巴西农业研究公司,巴西利亚,联邦区,巴西,7 生物学系,哲学、科学与文学学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,8 遗传学系,路易斯·德·凯罗斯农业学院 (ESALQ),圣保罗大学 (USP),皮拉西卡巴,巴西
白质消失 (VWM) 是一种由 eIF2B 亚基隐性变异引起的白质营养不良。目前,尚无治愈性治疗方法,患者常常英年早逝。由于其单基因特性,VWM 是开发 CRISPR/Cas9 介导的基因治疗的有希望的候选对象。在这里,我们在 VWM 小鼠中测试了一种双 AAV 方法,该方法编码 CRISPR/Cas9 和 DNA 供体模板以纠正 Eif2b5 中的致病变异。我们进行了测序分析以评估基因纠正率,并检查了对 VWM 表型(包括运动行为)的影响。序列分析表明,在目标基因座处超过 90% 的 CRISPR/Cas9 诱导的编辑是插入或缺失 (indel) 突变,而不是通过同源定向修复从 DNA 供体模板进行的精确校正。大约一半的 CRISPR/Cas9 治疗动物过早死亡。 VWM 小鼠在 7 个月大时运动技能、体重或神经系统评分均未改善,而 CRISPR/Cas9 处理的对照组则表现出诱导的 VWM 表型。总之,CRISPR/Cas9 在 Eif2b5 基因座处诱导的 DNA 双链断裂 (DSB) 未导致 VWM 变异的充分校正。此外,Eif2b5 中的插入/缺失形成会加剧 VWM 表型。因此,DSB 独立的策略(如碱基编辑或主要编辑)可能更适合 VWM 校正。
摘要 成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)是细菌和古菌中对抗入侵核酸和噬菌体的适应性免疫系统。根据效应蛋白的组成,CRISPR/Cas大致分为多种类型和亚型。其中,VI型CRISPR/Cas系统尤受关注,有VI-A、VI-B、VI-C和VI-D四个亚型,被认为从转座子进化而来。这些亚型在结构架构和机制上表现出差异,具有多种Cas13a(C2c2)、Cas13b1(C2c6)、Cas13b2(C2c6)、Cas13c(C2c7)和Cas13d效应蛋白。CRISPR/Cas13 核糖核酸酶将前 crRNA 加工成成熟的 crRNA,后者在病毒干扰过程中靶向并敲除噬菌体基因组的单链 RNA。这种蛋白质的高特异性 RNA 引导和 RNA 靶向能力使其能够与多种效应分子融合,为 Cas13 介导的 RNA 靶向、追踪和编辑领域开辟了新途径。CRISPR/Cas13 具有靶向包括植物在内的 RNA 的独特功能,因此可以用作一种新的工具,用于工程干扰植物病原体(包括 RNA 病毒),具有更好的特异性,并可用于植物中的其他 RNA 修饰。荧光探针标记的失活可编程 Cas13 蛋白可用作体外 RNA 研究的替代工具。工程化的 Cas13 也可用于可编程的 RNA 编辑。CRISPR/Cas13 的高靶向特异性、低成本和用户友好的操作使其成为多种基于 RNA 的研究和应用的有效工具。因此,本章的重点是 CRISPR/Cas 系统的分类、VI 型 CRISPR/Cas 系统的结构和功能多样性,包括其发现和起源、机制以及 Cas13 在植物 RNA 编辑中的作用。
传统的放大方法与指南RNA的分子不适应,因此第一作者和前博士后研究员LoϊcBinan制定了一种创新的策略,以在其原始站点生成每个指南RNA的许多本地副本。通过将其与称为Merfish的基于荧光的空间转录组方法结合起来,在空间环境中,witturb-fish可以揭示每个扰动的身份和细胞的转录组。
亚培养从粘附细胞中去除旧培养基,并用无钙和镁的PBS洗涤它们。使用3-5毫升PBS进行T25瓶,T75瓶子使用5-10毫升。然后用电池完全覆盖电池,用1-2 mL盖住T25瓶,T75瓶的2.5毫升。让细胞在室温下产生8-10分钟,以松开它们。孵育后,将细胞与10 ml培养基仔细混合,以重悬于它们,然后以300xg离心3分钟。扔掉上清液,将细胞重悬于新鲜培养基中,然后将其转移到已经包含新鲜培养基的新瓶中。
由于其NUP96-MEGFP合并蛋白的表达稳定,并保持U-2 OS系列的典型特性,包括在与癌细胞迁移和转移有关的研究中至关重要的稳健细胞骨架结构,因此选择了该特定克隆的数字195。使用CRISPR技术可确保精确的基因编辑,从而最大程度地减少了可以削弱实验结果完整性的外观作用。这确实会做U-2 OS-CRISPR-NUP96-MEGFP KLON No.195对于高分辨率成像技术和细胞结构的详细研究特别有用,这有助于细胞生物学,癌症研究和核转运现象的高级研究。
该工具在Tulane开发的工具与大学卫生网络/多伦多大学,肺炎儿童健康研究(PERCH)研究的样品进行了测试,以及国际Mycose预防,研究,研究,实施,网络和培训(Imprint)联盟(Impint)。