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基因组编辑技术现状及其在植物育种中的应用
H. Sugaya、A. Toyoda、T. Itoh、N. Tsutsumi 等人。 （2019）通过 TALEN 介导的线粒体基因组编辑治愈细胞质雄性不育。纳特。植物 5：722–730。 Mok, YG, S. Hong, S.-J. Bae，S.-I. Cho 和 J.-S. Kim (2022) 针对植物叶绿体 DNA 进行 A 到 G 碱基编辑。纳特。植物 8：1378–1384。 Nakazato , I. , M. Okuno , H. Yamamoto , Y. Tamura , T. Itoh , T. Shikanai , H. Takanashi , N. Tsutsumi 和 S. Arimura ( 2021 ) 拟南芥质体基因组中的靶向碱基编辑。纳特。植物 7：906–913。
A9-pacemaking.pdf - acsu.buffalo.edu
摘要：背景：黑质（A9）多巴胺能（DA）神经元的退化导致帕金森病（PD）的主要运动症状。parkin 的功能丧失突变与一种罕见的早发性 PD 有关，这种疾病是隐性遗传的。目的：我们生成了有或没有 parkin 突变的同源人类 A9 DA 神经元，以确定 parkin 突变与人类 A9 DA 神经元功能障碍之间的因果关系。方法：利用 TALEN（转录激活因子样效应核酸酶）或 CRISPR/Cas9 介导的基因靶向技术，我们通过修复来自 PD 患者的 iPSC 中 parkin 的外显子 3 缺失以及将与 PD 相关的 A82E 突变引入来自健康受试者的 iPSC，产生了两对同源的幼稚诱导性多能干细胞 (iPSC)。四条同源 iPSC 系分化
基于 CRISPR 的植物基因编辑
越来越多植物物种的数据变得可用。反过来，基因组编辑工具提供了精确基因编辑的希望，为作物改良提供了新的机会。3 2023 年，第一批转基因植物诞生已有 13 年。这些植物最初是通过传统的转化过程开发的，由农杆菌促进。这种方法现在已经发展到结合涉及锌指核酸酶和归巢内切酶的技术。4-6 TALEN（转录激活因子样效应核酸酶）后来被成功引入植物基因组编辑。7,8 虽然早期的序列特异性核酸酶如转录激活因子样效应物（TAL 效应物）核酸酶、锌指核酸酶和巨核酸酶已经证明
CRISPR/Cas 用于作物改良∗
CRISPR/Cas 技术与 TALEN、ZFN 和归巢内切酶等其他基因编辑系统一起，是所有类型生物（从微生物、植物到动物）基因组改造的首选，在工业、基础研究和医学等不同领域有着无数的应用。近年来，这种基因编辑技术已用于靶向拟南芥、水稻、玉米、大豆和烟草等多种作物的多个基因，以生产具有改良性状（如产量增加、生物和非生物胁迫耐受性、食品质量改善）的新品种。与生产优良植物（非转基因）的基因工程相比，该技术的优势在于可以避免与公众接受这些植物相关的严格监管测试和伦理问题。
基因组编辑和工程
本课程专为本科生和研究生、研究学者和青年科学家设计，向他们介绍基因组编辑和工程的基础知识和应用。本课程从了解基因组的基本组织和结构开始。它简要概述了不同的 DNA 链断裂及其修复机制。它向学习者介绍了基因工程的理论基础，并讨论了它在解决动物和植物遗传问题方面的局限性。本课程深入讨论了基因组编辑的关键概念，重点介绍了主要的基因组编辑工具 ZFN、TALEN 和 CRISP/Cas9。它讨论了基因组编辑工具开发的生化基础、它们的设计及其在各种遗传条件下的应用。它还讨论了使用这些技术解决人类主要遗传疾病的范围和前景。学习者还将了解与基因组编辑和工程在生殖系中的应用相关的伦理问题。
基因组编辑引起的植物的未知可能性 - 零发射
1）Abe F.等。（2019）基因组编辑的三重衰退突变改变了小麦的种子休眠状态。细胞报告28，1362-1369。2）Cong L.等。（2013）使用CRISPR/CAS9系统的多重基因组工程。科学339，819-823。3）Ito Y.等。（2017）RIN突变的重新进化和RIN在诱导番茄成熟诱导中的作用。自然工厂3，866-874。4）Jinek M.等。（2012）适应性细菌免疫中可编程的双RNA引导的DNA核酸内切酶。科学337，816-821。5）Jinek M.等。（2013）人类细胞中的RNA编程基因组编辑。Elife 2，E00471。6）Mali P.等。（2013）通过CAS9通过RNA引导的人类基因组工程。科学339，823-826。7）Yasumoto S.等。（2020）通过农业感染通过短暂的talen表达在四倍体马铃薯中靶向基因组编辑。植物生物技术37，205-211。
基因编辑针对DUX4聚腺苷酸化信号
摘要：Facioscapulohumeral营养不良（FSHD，OMIM：158900，158901）是成年人中最常见的Dys-Tropherphy，到目前为止，还没有治疗。已经表征了疾病的不同基因座，它们都导致Dux4蛋白的异常表达，这会损害肌肉的功能，最终导致细胞死亡。在这里，我们使用基因编辑来试图通过靶向其poly（a）序列永久关闭Dux4表达。我们在FSHD成肌细胞上使用了类似转录激活剂样效应子核酸酶（TALEN）和CRISPR-CAS9核酸酶。测序了150多个Topo克隆，仅观察到4％的indels。重要的是，在其中2个中，Dux4 poly（a）信号在基因组水平上被消除，但由于使用了非典型上游poly（a）信号序列，仍会产生DUX4 mRNA。这些实验表明，在基因组水平上靶向DUX4 PA可能不是FSHD治疗的适当基因编辑策略。
EnGen 突变检测试剂盒 E3321 手册
EnGen 突变检测试剂盒提供用于检测靶向基因组编辑事件的试剂。第一步，使用 Q5 Hot Start High-Fidelity 2X Master Mix 扩增基因组被靶向的细胞（即 CRISPR/Cas9、TALEN、锌指核酸酶）的目标区域。变性和重新退火后，当扩增子池中存在插入和缺失 (indel) 突变时，会形成异源双链。第二步，退火的 PCR 产物用 EnGen T7 核酸内切酶 I 消化，这是一种结构特异性酶，可识别大于 1 个碱基的错配。当存在错配时，DNA 的两条链都会被切断，从而形成较小的片段。对所得片段的分析可以估计基因组编辑实验的效率。
水果、观赏作物和经济作物的基因组编辑
摘要 基因组编辑技术的出现为水果、观赏作物、工业作物和所有特种作物的靶向性状增强开辟了新途径。特别是，基于 CRISPR 的编辑系统（源自细菌免疫系统）已迅速成为世界各地研究小组的常规使用工具，这些研究小组寻求以更高的精度、更高的效率、更少的脱靶效应和与 ZFN 和 TALEN 相比总体上更易于使用的方式编辑植物基因组。CRISPR 系统已成功应用于多种园艺作物和工业作物，以促进果实成熟、提高抗逆性、改变植物结构、控制花朵发育时间、增强所需代谢物的积累以及其他重要的商业性状。随着编辑技术不断
CRISPR/Cpf1 系统的兴起，助力植物高效基因组编辑
Cpf1 是 2 类 CRISPR 家族的内切酶，它填补了 TALEN、ZFN 和 CRISPR/Cas9 等基因组工程工具领域之前面临的空白。其他同时发现的核酸酶无法在同一区域进行重新工程，因为首次工程后会丢失靶位点。Cpf1 充当双核酸酶，既可作为内切核糖核酸酶处理 crRNA，又可作为内切脱氧核糖核酸酶切割靶序列并产生双链断裂。此外，Cpf1 允许多重基因组编辑，因为单个 crRNA 阵列转录本可以靶向基因组中的多个基因座。CRISPR/Cpf1 系统可在单子叶植物和双子叶植物中进行基因删除、插入、碱基编辑和基因座标记，且脱靶效应更少。该工具已在烟草、水稻、大豆、小麦等作物中得到有效验证。本综述介绍了Cpf1介导的基因组编辑技术在植物中的开发和应用。