植物的基因组序列和基因组排列技术的进步已经增加了几乎任何农业特征的繁殖可能性。ZFN(锌核酸盐)和TALEN(转录激活剂效应子核酸酶),使得调节在分子水平上处理的任何基因成为可能。相比之下,CRISPR / CAS9基因组编辑方法包含简单的设计和易于克隆方法。cas9可以在一个以上的基因区域中与针对基因组中多个区域的不同引导(指南)RNA不同。CRISPR-CAS9模块中,使用了几种不同的修改CAS9盒来提高目标特异性并减少非目标分裂。还提供了新的选择来提高基因调节方法的特异性和效率。在这项研究中,植物育种中总结了基于CRISPR/CAS9的基因组编辑技术,并提出了CRISPR/CAS9的研究来提高生物和非生物胁迫耐受性。
与使用单个向导 RNA (gRNA) 进行序列特异性引导 CRISPR/Cas9 结合和切割相反,Cas-CLOVER™ 系统使用双 gRNA 引导核酸酶,其中酶的每个半位点亚基都含有催化无活性的 Cas9 (dCas9) 和 IIS 型限制性内切酶 Clo51 的融合蛋白。与广泛用于 TALEN 和锌指核酸酶 (ZFN) 的 FokI 一样,Clo51 活性取决于二聚体的形成,因此 DNA 切割严格依赖于特定距离内两个不同的 gRNA 引导内切酶同时靶向结合。虽然当两个半位点 gRNA 共同递送至细胞时观察到酶的高切割效率,但当单独递送任一半位点 gRNA 时,在原代人类 T 细胞中未观察到靶向破坏。此外,直接比较T细胞中的野生型(WT)CRISPR/Cas9和Cas-CLOVER™表明,在同一基因位点,两种系统都能高效编辑基因组。
在生物科学领域,基因疗法自出现以来一直是一个引人注目的问题。 div>在生物工程领域的发展和进步,例如锌指尖(ZFN),转录激活剂型核酸酯(TALEN)(TALEN)和简短的alindromic重复,并定期插入(CRISPR/CAS9)(CRISPR/CAS9),为在生物学中的可能性打开了对生物学的可能性,他们中的基因,该基因,该版本,该版本是一个版本。 div>后者由通过引入或分裂DNA链中的核苷酸序列来直接修饰基因组。 div>今天,它的应用是广泛的,从农业综合企业和有害生物控制的领域到孟德尔疾病的“纠正”,传染病中免疫受体的调节,细菌的遗传修饰,以及许多其他工作。 div>但是,自1987年发现以来,CRIS-PR/CAS9系统并未在生物伦理方面避免争议,从而获得其专利甚至其有效性。 div>尽管出现了困难和不确定性,但由于其简单性和使用的用途,该系统的未来仍然有望。 div>
摘要最近,工程化的核酸酶具有革命的基因组编辑,以在复杂的真核基因组中的特定位点扰动基因表达。这些基因组编辑工具的三个重要类别是锌指核酸酶(ZFN),梅甘(Meganu)和转录激活剂样效应核酸蛋白酶(TALEN),它们用作构成靶标特异性DNA结合结构域和分子scissors scissors Orecartors orcissor or Cilliction scissor or Crimentector或bigractionals的杂交系统。此外,最近的II型II型定期间隔间的短质体重复序列(CRISPR)相关蛋白(CRISPR/ CAS9)系统已成为最喜欢的植物基因组编辑工具,用于其精确和RNA的基于RNA的特异性,这与依赖于蛋白质特异性的对应物不同。质粒介导的多个SGRNA和CAS9的质粒介导的共传递可以同时改变一个以上的靶基因座,从而实现多重基因组编辑。在这篇综述中,我们讨论了CRISPR/CAS9技术机制,理论及其在植物和农业中的应用中的最新进展。我们还建议CRISPR/CAS9作为有效的基因组编辑工具,具有作物改善和研究基因调节机械性和染色质重塑的巨大潜力。
摘要:CRISPR/Cas 是一种适应性免疫系统,尤其是在古细菌和细菌中发现,它彻底改变了农业领域,并成为一种潜在的基因编辑工具,让分子科学家对改进的基因操作产生了极大的兴奋。CRISPR/Cas9 是一种 RNA 引导的核酸内切酶,在其前身 ZFN 和 TALEN 中很受欢迎。CRISPR 与其前身相比的用途在于使用短 RNA 片段来定位靶标并破坏双链,从而避免了蛋白质工程的需要,从而允许对基因编辑进行时间效率测量。它是一种简单、灵活且高效的可编程 DNA 切割系统,可以进行修改以用于广泛的应用,例如敲除基因、控制转录、修改表观基因组、控制全基因组筛选、修改抗病和抗逆基因以及成像染色体。然而,基因货物运送系统、脱靶切割和生物体安全问题对该系统提出了重大挑战。已经进行了多次尝试来纠正这些挑战;使用sgRNA设计软件、cas9切口酶和其他突变体。因此,进一步解决这些挑战可能会为CRISPR/cas9解决农业相关问题开辟道路。
病毒传染病是对世界人口福利的重要威胁。除了广泛的急性急性病毒感染(例如登革热)和慢性感染[基因组编辑技术,包括定期间隔短的短膜重复序列(CRISPR) - 千里相关(CAS)蛋白质(CAS)蛋白质,锌 - 纤维细胞核酸酶(ZFN),转录激活剂类似激活剂效应核酸酶(TALENS)在模型中都在模型中进行了基本的临床治疗方法,用于新的临床疾病和新的临床疾病。基因组编辑工具已用于消除潜在感染并为新感染提供抗性。越来越多的证据表明,基于基因组编辑的抗病毒策略的设计很容易设计,并且可以通过包括新兴冠状病毒在内的各种病毒病原体(包括新兴的病原体)来迅速适应感染。在这里,我们回顾了基因组编辑技术的开发和应用,以防止或消除由HIV,HBV,HPV,HSV和SARS-COV-2引起的感染,并讨论最新进展如何启发基因组对病毒感染疾病的新型治疗的进一步发展。
CRISPR-CAS,ZFN和TALEN提供基因编辑机会,这些机会可能会导致新食品和农产品具有最终用途消费者的可识别利益。鉴于前几代人经过遗传修改的食品所面临的公众看法和反弹,因此人们对基因编辑的食品将如何被理解,以及是否会被社会接受或避免。这项研究提供了及时可靠的数据,这些数据报告了美国公众的代表性协调研究,以表明哪些因素影响其愿意饮食或有目的地避免基因编辑的食物的意愿。这项研究填补了这一差距,以确定具有影响力的因素,这些因素不仅有助于解释公众信任的成员GEF并愿意吃GEF食品或选择避免它们,而且还可以避免使用它们,为什么要持有他们的信任态度。通过我们的分析,我们发现社会价值,机构信任和意识是美国人为什么选择进食或避免基因编辑食物的最重要因素。令人惊讶的是,公众对食物的切实特征(例如安全,成本,口味和外观)的态度与GE食品感知无关。这有助于解释为什么美国公众几乎没有区分愿意吃加工的意愿或用杂草作物制成的生食。
大豆在全球种植,用于油和蛋白质来源,作为生物燃料的食物,饲料和工业原料。在过去的世纪中,大豆产量的稳定增加主要归因于遗传介导,包括杂交,诱变和转基因。但是,使用转基因技术的遗传资源限制和复杂的社会问题阻碍了大豆改善,以满足全球对大豆产品需求的快速增加。基因组学和特异性核酸酶(SSNS)基因组编辑技术的新方法已扩大了其种质中大豆遗传变异的扩展,并有可能精确地改良基因,以控制精英素养中重要的农学特征。ZFN,Talens和CRISPR/CAS9已在大豆改进基因组中的靶向缺失,添加,替代品和校正中进行了调整。参考基因组组装和基因组资源的可用性提高了使用当前基因组编辑技术及其新发展的可行性。本综述总结了大豆改进和未来方向的基因组编辑状态。
基因组编辑和沉默技术可以改变我们理解的生物学,影响鱼类和其他水生动物的疾病。基因编辑现在正在水产养殖,繁殖控制,不育和抗病性方面进行测试。必须将更多资金投资于创新技术,以解决该行业的这些问题。因此,基因沉默和基因组DNA编辑对未来对水生动物治疗的潜在显着影响。鱼类中的基因组编辑是研究的兴趣部分,有可能彻底改变水产养殖并帮助理解鱼类的遗传疾病。基因组编辑在编辑鱼类的基因组以用于各种用途时有许多应用。锌指核酸酶(ZFN)用于在斑马鱼(Danio rerio)中破坏基因。在另一侧,这些遗传修饰技术会通过多个突变引起各种负面影响。通过这个过程,认识到转基因的生物是一项挑战。鱼类中的基因组编辑是一个需要专业知识和专业知识的复杂领域。始终建议您在进行FISH基因组编辑实验时咨询专家并遵循道德和监管指南。
摘要:过去二十年,基因组编辑工具取得了巨大进步,为先天性和后天性疾病的基因治疗提供了创新而有效的方法。锌指核酸酶 (ZFN)、转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 和 CRISPR-Cas9 已通过体外造血干细胞 (HSC) 基因治疗应用于遗传疾病(即血红蛋白病、范康尼贫血和遗传性免疫缺陷)以及传染病(即 HIV),而最近开发的基于 CRISPR-Cas9 的系统使用碱基编辑器和主要编辑器以及表观基因组编辑器为基因治疗提供了更安全的工具。然而,体外添加或编辑 HSC 基因的方法复杂、具有侵入性、技术难度大、成本高且有毒性。体内基因添加或编辑有望将基因治疗从一种高度复杂的策略转变为一种“用户友好型”方法,最终成为一种广泛可用、高度可及且可能负担得起的治疗方式。在本篇综述文章中,我们基于 30 多年来体外 HSC 基因治疗的经验教训,讨论了体内 HSC 基因编辑的概念、工具、取得的进展以及临床转化面临的挑战。