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。
鲶鱼(Clarias sp.)的动物蛋白质含量足够高,可以满足人体的需要。要想培育出鲶鱼,无论在生产力、外观还是尺寸方面,都需要合适的技术,即CRISPR Cas9基因工程技术。压缩规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 是一种利用 Cas9 酶功能的变化来编辑基因组的现代技术。希望CRISPR技术能够在基因工程领域得到更多的认识和发展。编写本文所采用的方法是对 CRISPR Cas9 在水产养殖中使用的鲶鱼 (Clarias sp) 的发展中进行的文献研究。所用方法是对之前进行的几项研究进行文献研究并进行描述性分析。 CRISPR Cas9 技术可应用于转基因鲶鱼 (Clarias sp.),这得到了先前应用于鲑鱼科 (大西洋鲑)、罗非鱼 (Oreochromis niloticus)、斑马鱼 (Danio reiro) 和鲶鱼 (Ictalurus punctatus) 的研究成功的支持。通过CRISPR Cas 9技术形成转基因鲶鱼可以实现的前景包括加速生长发育、增大骨骼肌,从而增加鲶鱼的体重。
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棕榈科植物包括 200 个属,2500 多个品种,在农业食品生产和工业应用领域仅次于禾本科 (Poaceae) 和豆科 (Fabaceae)。椰子 (Cocos nucifera L.)、槟榔 (Areca catechu L.)、油棕 (Elaeis guineensis Jacq.) 和枣椰子 (Phoenix dactylifera L.) 是棕榈科中具有重要经济价值的多年生植物。椰子通常被称为“生命之树”,因其在食品、营养、医药和各种工业用途中的广泛应用而闻名 (Ramesh et al., 2021)。椰子产品包括从椰仁或种皮中提取的食用油、嫩椰子水、椰仁、椰干、椰子壳、椰子饼、木质产品、椰壳髓以及各种增值过程产生的物品。未开放的佛焰苞被挖掘以提取花序汁液(neera),可进一步加工成棕榈糖、糖、醋和各种副产品(Hebbar 等人,2022 年)。槟榔(Areca catechu L.)是热带亚洲和东非部分地区的一种作物。在印度,它是一种重要的经济作物,也有重要的医学价值,主要种植在该国的几个邦。尽管如此,其商业产品分布在整个印度,该国在种植面积和产量方面无疑处于领先地位,占世界产量的 54%。槟榔棕榈的果实或坚果,俗称槟榔或 supari,在印度人民中作为咀嚼产品使用已有悠久历史,可以追溯到吠陀时期。因此,槟榔与印度的历史和社会遗产深深交织在一起。在全球范围内,仅亚洲就有多达 6 亿人食用槟榔。另一方面,椰枣生长在埃及、伊朗、沙特阿拉伯和阿联酋等干旱地区(Aljohi 等人,2016 年)。除了果实外,椰枣种子也是食用油的新来源,进一步拓展了其工业应用(Ali 等人,2015 年)。油棕是一种具有经济重要性的棕榈树种,供应着全球约 35% 的植物油。油棕的遗传改良可能在全球营养安全中发挥关键作用。
○ 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?
Invest , 2021 , 41 ( 1 ): 1-7.[7] 中华医学会 , 中华医学会杂志社 , 中华医学会全科医学分会 , 等 .
多倍体在禾本科植物中很常见,对传统育种提出了挑战。基因组编辑技术绕过了杂交和自交,能够在一代中对多个基因拷贝进行有针对性的修改,同时保持许多多倍体基因组的杂合背景。巴哈草(Paspalum notatum Flügge ́;2 n =4 x =40)是一种无融合生殖的四倍体 C4 物种,在美国东南部广泛种植,作为肉牛生产和公用事业草坪的饲料。叶绿素生物合成基因镁螯合酶(MgCh)被选为在四倍体巴哈草中建立基因组编辑的快速读出目标。含有 sgRNA、Cas9 和 npt II 的载体通过基因枪法递送到愈伤组织培养物中。通过基于 PCR 的检测和 DNA 测序对编辑植物进行了表征,并观察到高达 99% 的 Illumina 读数的诱变频率。野生型 (WT) 巴哈草的测序显示,MgCh 的序列变异水平很高,这可能是因为存在至少两个拷贝,可能包含八种不同的等位基因,包括假基因。MgCh 突变体表现出明显的叶绿素消耗,叶片绿度降低了 82%。两种品系显示出随时间推移的编辑进展,这与体细胞编辑有关。获得了嵌合 MgCh 编辑事件的无融合生殖后代,并允许在一系列叶绿素消耗表型中识别出统一编辑的后代植物。高度编辑的突变体的 Sanger 测序显示 WT 等位基因的频率升高,可能是由于频繁的同源定向修复 (HDR)。据我们所知,这些实验是首次报道将基因组编辑应用于多年生暖季草皮或牧草。该技术将加速巴哈草品种的开发。
评论CRISPR的生物伦理问题:一种基因组编辑技术Ashima Bhan,Satish Sasikumar,Arvind Goja,Rajendra TK Genetics and Molecular Biologary Lim,D。Y. Patil Biotechnologicy and BiioInformatics D. Y. Patil Vidyapeeth博士,D。通讯作者:Ashima Bhan。电子邮件 - ashimabhan@gmail.com摘要生物技术领域的最新和重大科学成就是CRISPR的发现(聚集了定期散布的短篇小说重复序列)。crispr已成为最现代,最受欢迎的工具之一,这主要是由于其低成本和效率,可用于编辑基因组。因此,这项技术几乎是生物医学和农业科学的每个维度的关键,并且在治疗病毒感染,血友病,癌症和遗传遗传异常方面具有潜在的应用。但是,当这种用于编辑基因的技术不公平地用于改善生物学特征时,道德问题可能会出现,这仅仅是出于美学的目的或比人群中其他人的优势。这不仅会导致社会歧视和动荡,而且有可能改变生物的进化进化。在这方面,应制定对CRISPR技术,风险评估,政策和程序的监管实施,以防止严重滥用这项技术。关键词:生物伦理学,生物技术,CRISPR,进化,优生学,基因编辑
CRISPR/Cas9系统作为一种高效的基因编辑工具,被广泛应用于研究和调控药用植物有效成分的生物合成途径,在提高药用植物有效成分的产量和质量方面具有巨大的潜力。通过精准调控关键酶和转录因子的表达,CRISPR技术不仅加深了我们对药用植物次生代谢途径的认识,也为药物研发和中药现代化开辟了新的途径。本文首先介绍了CRISPR技术的原理及其在基因编辑中的应用,然后详细讨论了其在药用植物次生代谢中的应用,包括有效成分的组成和CRISPR策略在代谢途径中的实施,以及Cas9蛋白变体和先进的CRISPR系统在该领域的影响。此外,本文还展望了CRISPR技术对药用植物研发进程的长远影响,并提出了目前研究中存在的问题,包括脱靶效应、基因组结构复杂、转化效率低、对代谢途径了解不足等,同时提出了一些见解,以期为CRISPR在药用植物中的后续应用提供新思路。总之,CRISPR技术在药用植物次生代谢研究中具有广阔的应用前景,有望促进生物医药和农业科学的进一步发展。随着技术进步和挑战的逐步解决,CRISPR技术有望在药用植物有效成分研究中发挥越来越重要的作用。
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。
