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crispr/cas9介导的基因编辑
简介评论：引言有效地介绍了CRISPR/CAS9系统的历史背景，从而将其从Escherichia Coli的发现成为其作为基因编辑工具的发展。Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier的贡献得到了充分的详细说明，强调了他们独立的研究工作和最终的合作。CRISPR机制的解释是彻底的，涵盖了关键组成部分，例如Cas9蛋白，引导RNA，tracrrna和crrna。基因编辑过程的分步分解，包括DNA裂解，序列靶向和基因剪接，为理解系统的功能提供了强大的基础。提及PAM序列及其在特异性中的作用可确保在解释目标位点选择方面的清晰度。
crispr/casses -ag
crispr/cas是一种基因组编辑的方法，也是c欲望的c lusted r e gular-i nterspaced s hort p alindromic r epeats（分组短的腔膜重复及其常规间隔）和c风险样蛋白质。众所周知的是Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna发现的CRISPR/CAS技术，因为它可以改变遗传材料I.E.e。人类，动物，植物和微生物的DNA具有很高的精度。马萨诸塞州理工学院（With）的生物工程师冯张（With）发表了一项工作，他描述了如何在细菌之外使用CRISPR。研究人员之间仍然存在专利争议。这两个发现者，来自美国的法国Charpentier和Doudna，被授予诺贝尔化学奖。
新颖的CRISPR – CAS系统
1基因组学和生物信息学系，AIX-Marseille大学，法国13007年； swetanidhi4@gmail.com 2年生命科学系和美国国家生物技术研究所，内盖伊大学本盖恩大学，尼加夫人，比尔 - 谢瓦尔84105，以色列； ushuats@gmail.com 3化学系，科学系，捷克共和国Hradec Kralove大学，Hradec Kralove 50003； patrik.oleksak@uhk.cz 4计算生物学系与生物信息学系，雅各布生物技术学院和生物工程研究所，萨姆·希金博特姆农业，技术与科学大学，祈祷211007，印度北方邦pooja.tripathi@shiats.edu。 jonathanalal@shiats.edu.in（J.A.L.）; georgethomas@shiats.edu.in（G.T。）*通信：kamil.kuca@uhk.cz（K.K.）; vijay.tripathi@shiats.edu.in（v.t。）†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。
加倍CRISPR研究
，我们还增加了我们的能力，以通过翻新屏幕屋和绿色的H场来筛选更多基因编辑的柑橘类植物，以适应更多的植物，一旦它们准备离开实验室。尽管这不必剃光基因编辑过程的早期阶段，但它将使我们能够通过温室中的第一个HLB筛查过程将更多的植物移动，以确定更多潜在的现场试验候选者。
crispr/cas9纸模型
cas9将切割的地方由称为指导RNA的短RNA分子确定，该指导RNA与CAS蛋白结合（图1）。引导RNA与Cas9结合后，该复合物将基因组扫描为一个称为PAM的三个碱基序列。cas9 pam序列为5'ngg 3'，其中n可以是任何碱基。当Cas9遇到PAM序列时，它会解压缩DNA，将其分成单链。cas9使用引导RNA确定是否切割DNA。在引导RNA的一端是约20个碱基，确定将切割哪种DNA序列Cas9。如果引导RNA中的20个碱基序列与DNA互补，则CAS9将切割DNA的两个链。如果引导RNA与DNA不匹配，则复合物将移至下一个PAM位点，然后将双螺旋式拉链重新拉链为双链形式。将Cas9用作基因编辑工具的诀窍是，科学家可以自定义〜20个核苷酸序列，以将Cas9靶向DNA的特定区域，从根本上允许它们编程Cas9可以切割的地方。在真核细胞中，一旦CAS9切割了靶DNA，该细胞将尝试修复断裂（图2）。一个常见的修复是通过称为非同源末端连接（NHEJ）的过程，将DNA破裂的DNA破裂链重新构成。当细胞执行此操作时，通常会添加或去除几个DNA碱基。这些行为类似于DNA代码中的错别字。尽管我们经常认为随机突变是有害的，但有时它们可以被科学家用作工具。例如，禁用基因的随机突变可以帮助科学家了解基因的功能及其所编码的蛋白质。因此，基因是CRISPR/CAS系统的常见用途。
利用CRISPR系统：
Biotech初创公司使用CRISPR-CAS9技术作为其战略的主要组成部分，几乎自从发现CRISPR可以重新编程以针对任何基因组的任何区域以来，就已经存在。CRISPR疗法，Editas Medicine和Intellia Therapeutics等几家CRISPR技术公司已经超过了启动状态，现在已成为公开交易的公司。
CRISPR/Cas9 介导的番茄红素敲除
摘要：类胡萝卜素是一种有价值的色素，天然存在于所有光合植物和微藻以及某些真菌、细菌和古细菌中。绿色微藻形成了复杂的类胡萝卜素结构，适合高效采光和防光，并通过内源性 2-C-甲基-D-赤藓糖醇 4-磷酸 (MEP) 途径的强大功能具有强大的类胡萝卜素生产能力。先前的研究建立了成功的基因组编辑，并诱导了莱茵衣藻细胞类胡萝卜素含量的显著变化。本研究采用定制的类胡萝卜素途径来工程化生物生产有价值的酮类胡萝卜素虾青素。番茄红素 ε-环化酶 (LCYE) 的功能性敲除和基于非同源末端连接 (NHEJ) 的供体 DNA 在靶位点的整合会抑制 α-胡萝卜素的积累，从而抑制莱茵衣藻中丰富的类胡萝卜素叶黄素和氯黄素的积累，而不会改变细胞适应性。基于 PCR 的筛选表明，96 个再生候选系中有 4 个携带供体 DNA 的 (部分) 整合，并且 β-胡萝卜素以及衍生类胡萝卜素含量增加。与亲本菌株 UVM4 相比，Cr BKT、Pa crtB 和 Cr CHYB 的迭代过表达导致突变体 ∆ LCYE#3 (1.8 mg/L) 中的虾青素积累增加了 2.3 倍，这表明基因组编辑在设计用于虾青素生物生产的绿色细胞工厂方面具有潜力。
Edit-R™ CRISPR 设计工具
图 1. Edit-R™ CRISPR 设计工具如何选择针对人类基因 PPIB 的 20 个核苷酸序列的示例。目标序列可以位于基因组 DNA 的任一链上，只要它处于 5' 到 3' 方向，并且该链的 3' 端有一个 NGG PAM（使用默认的 S. pyogenes Cas9 时）。Cas9 核酸酶将在 NGG PAM 上游三个核苷酸的位置切割 DNA 的两条链。建议选择完全位于编码基因早期组成外显子内的靶位点，但 Edit-R™ CRISPR 设计工具将返回整个编码区域的结果，因此如果需要，可以靶向特定的外显子或蛋白质结构域。
crispr/ ... div>的神经发育和转录组效应
在昆虫中，气味受体有助于嗅觉通信，并需要33个高度保守的共受体基因Orco的功能。基因组编辑研究在几种蚂蚁和飞蛾34种中都表明，除了在果蝇中首先发现的典型的35在成人嗅觉中，Orco还可以具有神经发育功能，除了其规范35在成人嗅觉中的作用。为了扩展此分析，我们36确定了Orco突变是否还影响蜜蜂37 Apis Mellifera的成年大脑的发展，这是社会行为和化学交流的重要模型系统。我们38使用CRISPR/CAS9淘汰orco并检查解剖和分子后果。提高效率，我们将胚胎显微注射与实验室鸡蛋收集和40个体外饲养系统耦合。通过克服与现场研究相关的限制，这种新的工作流程在蜂蜜41蜜蜂中的基因组工程技术进步。我们使用Sanger测序对42个快速选择具有完整Orco敲除的个体进行神经解剖学分析，后来43个验证并用Amplicon测序描述了突变。突变蜜蜂的肾小球明显减少了44个较小的肾小球，较小的总肾小球体积和较高的平均肾小球体积。RNA测序表明，Orco敲除也46个在天线中引起数百个基因的差异表达，包括与47种神经发育和编码气味受体的基因有关的基因。在这项49项研究中，其他类型的48种化学感受器基因的表达通常不受影响，这反映了CRISPR活性的特异性。这些结果表明，Orco的神经发育效应与特定的昆虫50寿命有关。51
用于治疗血液疾病的 CRISPR 药物
血液疾病是一组影响人类健康的疾病，包括血液肿瘤、凝血障碍和孤儿免疫缺陷疾病。目前基于基因组编辑的疗法的改进已证明可用于治疗不同的血液疾病，并已获得临床前和临床证据。基因组编辑组件（如 Cas 核酸酶、向导 RNA 和碱基编辑器）以质粒、mRNA 或核糖核蛋白复合物的形式提供。此类组件最常见的递送载体包括病毒载体（例如 AAV 和 RV）、非病毒载体（例如 LNP 和聚合物）和物理递送方法（例如电穿孔和微注射）。上述每种递送载体都有各自的优点和缺点，开发一种安全的体外和体内应用基因组编辑组件的转移方法仍然是一个巨大的挑战。此外，将基因组编辑有效载荷递送到目标血细胞具有关键挑战，可以为患有遗传性单基因血液疾病和血液肿瘤的患者提供可能的治疗方法。本文，我们批判性地回顾和总结了在体外或体内环境中将基因组编辑元件递送至相关血细胞的进展和挑战。此外，我们试图提供基因组编辑治疗血液疾病的未来临床视角，并可能在递送方法方面实现临床级改进。