全基因组CRISPR/Cas9筛选是一种在特定条件下定位位点的简便筛选方法,已被用于肿瘤耐药研究中寻找潜在的耐药相关基因,对进一步治疗获得性耐药的恶性肿瘤具有重要意义。近年来,涉及全基因组CRISPR/Cas9筛选的研究逐渐增多。本文综述了近年来全基因组CRISPR/Cas9筛选在药物耐药中的应用,涉及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路抑制剂、聚(ADP-核糖)聚合酶抑制剂(PARPi)、烷化剂、有丝分裂抑制剂、抗代谢物、免疫检查点抑制剂(ICI)和细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制剂(CDKI)。总结了KEAP1/Nrf2通路、MAPK通路、NF-κB通路等耐药通路,并分析了全基因组CRISPR/Cas9筛选技术的应用限制和条件。
转座因子的转座会影响插入/切除基因座内或附近的基因的表达水平、剪接和表观遗传状态以及功能。例如,在葡萄中,VvMYBA1 基因座的 VvMYBA1a 等位基因启动子区中 Gret1 逆转录转座子的存在抑制了用于花青素生物合成的 VvMYBA1 转录因子基因的表达,而这种转座子的插入是日本主要葡萄品种‘Shine Muscat’浆果果皮呈绿色的原因。为了证明葡萄基因组中的转座子可以通过基因组编辑去除,我们重点研究了 VvMYBA1a 等位基因中的 Gret1,作为 CRISPR/Cas9 介导的转座子去除的靶标。PCR 扩增和测序检测到 Gret1 消除了 45 株转基因植物中的 19 株的细胞。虽然我们尚未证实对葡萄果皮颜色有任何影响,但我们成功证明切割 Gret1 两端的长末端重复序列 (LTR) 可以有效消除转座子。
硬度是草莓最重要的果实品质性状之一。这种软果实采后保质期在很大程度上受到硬度损失的限制,而细胞壁的分解起着重要作用。先前的研究表明,多聚半乳糖醛酸酶 FaPG1 在草莓软化过程中对果胶的重塑起着关键作用。在本研究中,使用农杆菌传递的 CRISPR/Cas9 系统生成了 FaPG1 敲除草莓植株。获得了 10 个独立品系 cv.“Chandler”,经 PCR 扩增和 T7 内切酶测定确定所有品系均已成功编辑。使用靶向深度测序分析了定向诱变插入和删除率。编辑序列的百分比从 47% 到几乎 100% 不等,其中 7 个选定品系的编辑序列百分比高于 95%。表型分析表明,在所分析的 8 个品系中,有 7 个品系产生的果实明显比对照更坚硬,硬度增加了 33% 到 70%。 FaPG1 编辑程度与果实硬度增加呈正相关。其他果实品质特征(如颜色、可溶性固体、可滴定酸度或花青素含量)的变化很小。编辑后的果实在采后软化率降低,蒸腾水分损失减少,受灰葡萄孢菌接种的损害较小。对四个潜在脱靶位点的分析未发现突变事件。总之,使用 CRISPR/Cas9 系统编辑 FaPG1 基因是提高草莓果实硬度和保质期的有效方法。
图 2:使用荧光 Cas9 mRNA 富集基因敲除 A. 对与 mKate2 Cas9 mRNA 和阳性对照 PPIB crRNA:tracrRNA 共电穿孔并根据 mKate2 荧光进行分选的 K-562 细胞群进行错配检测分析。B. 在次优和最优脂质转染条件下,EGFP Cas9 mRNA 分选的 U2OS 细胞群的 FACS 数据。C. 对 EGFP Cas9 mRNA 分选的 U2OS 细胞群进行错配检测分析
作为CRISPR/CAS9的全球许可领导者,ERS基因组学是使用CRISPR/CAS9开发商业或研究应用程序时的第一个呼叫港。无论您是新的生物技术起步还是既定的生命科学组织,都适用。
引言基因组编辑工具为生物科学提供了巨大优势[1,2]。现已开发出各种技术,包括锌指内切酶 (ZFN)、转录激活物样效应核酸酶 (TALEN) 和成簇的规律间隔短回文重复序列/CRISPR 相关核酸酶 (CRISPR/Cas) 系统,以提供高效的基因编辑,从而治疗癌症以及传染性和遗传性疾病[3,4]。此外,基因组编辑工具为癌症的基础研究和诊断提供了新的机会,包括设计简单、操作快速、成本低和强大的可扩展性等广泛优势,CRISPR/Cas 是一种快速发展的编辑方法,适用于几乎所有基因组目标[5-7]。从历史上看,“CRISPR”一词由 Mojica 和 Ruud Jansen (2001) 提出[8];Ishino 等人首次在大肠杆菌中发现此类回文重复序列。 (1987)[ 9 ]。这些序列的功能直到 2005 年才明了。Mojica 等人(2005 年)首次指出 CRISPR 在细菌免疫系统中发挥重要作用 [ 10 ]。分子报告
面对人口快速增长、气候变化和疾病,精准工程对作物性状改良的进步至关重要。为此,使用 RNA 引导的 Cas9 的靶向双链断裂技术已被广泛用于植物基因组编辑。通过农杆菌或粒子轰击递送编码 Cas9 和向导 RNA (gRNA) 的质粒很常见,但需要优化表达,并且通常会导致质粒 DNA 随机整合到植物基因组中。最近的进展描述了通过将 Cas9 和 gRNA 作为预组装的核糖核蛋白 (RNP) 递送到各种植物组织中进行基因编辑,但在产生再生植物方面效率中等。在本报告中,我们描述了小麦中 Cas9-RNP 介导基因编辑的重大改进。我们证明,原生质体中的 Cas9-RNP 检测是一种快速有效的工具,可用于合理选择可再生未成熟胚胎 (IE) 中用于基因编辑的最佳 gRNA,并且高温处理可提高两种组织类型的基因编辑率。我们还表明,在金粒子轰击的小麦 IE 中,Cas9 介导的编辑至少持续 14 天。本研究中再生的编辑小麦植株在没有外源 DNA 和选择的情况下以高比率恢复。通过这种方法,我们敲除了一组三个同源基因和两个致病效应易感基因,从而设计出对相应基因的不敏感性
使用 CRISPR-Cas 核糖核蛋白 (RNPs) 转染递送基因组编辑试剂比基于质粒 DNA 的递送方法具有多种优势,包括减少脱靶编辑效应、减轻非天然 DNA 片段的随机整合、不依赖载体构建以及监管限制较少。与在动物系统中的使用相比,RNP 介导的基因组编辑在植物中仍处于早期发展阶段。在本研究中,我们建立了一个高效、简化的基于原生质体的 CRISPR-Cas RNP 递送基因组编辑平台,然后评估了六种 Cas9 和 Cas12a 蛋白的效率、特异性和温度敏感性。我们的结果表明,Cas9 和 Cas12a RNP 递送在不同温度条件下(22°C、26°C 和 37°C)均导致基因组编辑频率(8.7 – 41.2%),并且没有明显的温度敏感性。 LbCas12a 通常表现出最高的活性,而 AsCas12a 表现出更高的序列特异性。CRISPR-Cas RNPs 在 22° 和 26°C(植物转化和组织培养的首选温度)下的高活性导致原生质体再生愈伤组织和在下一代恢复可遗传突变体的植物中具有高诱变效率(34.0 – 85.2%)。这种 RNP 递送方法进一步扩展到菥蓂 ( Thlaspi arvense )、大豆 ( Glycine max ) 和狗尾草,诱变频率高达 70.2%。总之,这项研究为选择 RNP 试剂以实现植物中有效的无转基因基因组编辑提供了启示。
(LOF)帕金森氏病(PD)的变体。通过整合全外观测序数据和功能证据,Jansen等人。建议ZnF543基因的LOF变体是PD的候选者。他们表明,击倒Znf543基因可以减少每个细胞的线粒体数,表明该变体在PD病理学中的作用(Nalls等人。2019; Jansen等。2017)。Znf543是一种含有KRAB结构域的锌指蛋白,该蛋白是转录抑制域(Ecco,Imbeault和Trono 2017)。到目前为止,尚无证据表明ZnF543在PD中的功能,其突变引起的机制尚未阐明。鉴于TRIM28在线粒体功能障碍中的作用和PD中线粒体生物发生水平降低,以及其与Znf543基因相同的位置
通过ERS(称为CVC投资组合)许可的CRISPR专利组合是基本CRISPR/CAS9基因编辑平台的最全面的专有权利。ers在不包括人类治疗学的所有领域中,在全球范围内已越来越多的发行专利申请清单授予了非排他性许可。
