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可调节昆虫信息素生物合成的可调控制烟草本植物
总结先前的工作表明，植物可以用作健康，医学和农业用于分子的生产平台。的生产都被典型地体现出来。尤其是，已经设计了烟草的物种，以产生一系列有用的分子，包括昆虫性信息素，这些分子被重视针对农业害虫的特定物种控制。迄今为止，大多数研究都取决于所有途径基因的强构表达。但是，微生物的工作表明，可以通过控制和平衡基因表达来提高产量。综合调节元素可以控制基因表达的时间和水平，因此可用于最大程度地提高异源生物合成途径的产量。在这项研究中，我们证明了使用途径工程和合成遗传因素来控制Nicotiana Benthamiana鳞翅目性信息素的时间和生产水平。我们证明铜可以用作严格调节诱导表达的低成本分子。此外，我们展示了构建体系结构如何影响相对基因表达，因此产物在多基因构建体中产生。我们比较了许多合成正交调节元件，并从基于DCAS9的合成转录激活剂介导的构建体中证明了最大产量。此处展示的方法为植物中代谢途径的异源重建提供了新的见解。
辐射，DNA损伤和RPA1中度过表达的细胞中的DNA修复
分子对遗传毒性应激的反应，例如电离辐射，复杂复杂，涉及数百个基因。靶向内源基因是否可以增强对电离辐射的阻力仍有待探索。在本研究中，我们利用CRISPR/DCAS9技术的优势中度过表达RPA1基因，该基因编码了复制蛋白A（RPA）的关键功能亚基。RPA是一种高度保守的异三个单链DNA结合蛋白复合物，参与了DNA复制，重组和修复。RPA1的功能障碍对细胞和生物有害，并且可能导致对许多应激因素的抗药性降低。我们证明，过表达RPA1的HEK293T细胞通过伽马辐射对细胞杀死的抗性增强。使用碱彗星测定法，我们显示出在RPA1过表达细胞中γ辐照后，DNA断裂的显着加速。然而，在RPA1过表达的情况下，DNA损伤的自发速率也更高，这表明由于RPA蛋白的活性升高而导致复制误差的处理改变。此外，对具有不同水平DNA损伤的细胞分布的分析显示了RPA1过表达与DNA修复动力学之间的联系，在差异损坏的细胞亚群中。我们的结果提供了有关DNA损伤应力反应的知识知识，并表明通过靶向改变单个基因表达来增强放射线的概念是可行的，但是应考虑和评估不希望的后果。
靶向DNA脱甲基化：载体，效应子和透视
摘要：在特定基因的调节顺式元素处异常的DNA高甲基化在许多病理状况中，包括心血管，神经系统，免疫学，胃肠道和肾脏疾病以及癌症，糖尿病等。因此，实验和治疗性DNA脱甲基化的方法具有表现机械意义，甚至表观遗传改变的因素的巨大潜力，并且可能为表观遗传治疗方案打开新的途径。然而，基于DNA甲基转移酶抑制剂的现有方法不适合于具有特定序列的疾病治疗疾病并提供有限的实验价值。因此，基因特异性表观遗传编辑是对沉默基因表观遗传重新激活的关键方法。可以通过利用序列依赖性的DNA结合分子（例如锌纤维蛋白阵列（ZFA），转录激活剂（TALE）和定期散布的短palindromic的短palindromic重复重复的死亡cas9（CRISPR/DCAS9）来实现脱甲基化。 合成蛋白，其中这些DNA结合结构域与DNA脱甲基酶（例如十个时期易位（TET）和胸腺胺DNA糖基化酶（TDG）酶融合，成功诱导或增强了目标位点的转录反应性。 但是，许多挑战，包括对融合构建体传递的转基因的依赖，仍然需要解决。 在这篇综述中，我们详细介绍了基因特异性DNA去甲基化的当前和潜在方法，作为一种新型的基于表观遗传编辑的治疗策略。脱甲基化。合成蛋白，其中这些DNA结合结构域与DNA脱甲基酶（例如十个时期易位（TET）和胸腺胺DNA糖基化酶（TDG）酶融合，成功诱导或增强了目标位点的转录反应性。但是，许多挑战，包括对融合构建体传递的转基因的依赖，仍然需要解决。在这篇综述中，我们详细介绍了基因特异性DNA去甲基化的当前和潜在方法，作为一种新型的基于表观遗传编辑的治疗策略。
细菌CRISPR/CAS9系统作为所有健康问题的有希望的解决方案，并进步的生物工程
缩写：BP1，肿瘤抑制剂p53结合蛋白1； BRCA，乳腺癌抗原；汽车，嵌合抗原受体； CAS9，CRISPR相关蛋白9;级联，抗病毒防御的CRISPR综合体； CMR，CAS模块坡道（重复相关的神秘蛋白质）； CMR III-B，多个亚基III型B CRISPR RNA-CAS蛋白； CPF1，Prevotella和Francisella1的CRISPR； CRISPR，定期间隔间隔室； Crrna，Crispr RNA； CSM III-A，多支亚基III-A CRISPR-CAS蛋白； dcas9/ sgrna-sg I，停用cas9/短指南RNA-Sybrr-green i; DNA-PK，DNA-蛋白K; DNA-PKC，DNA蛋白K催化亚基； DSB，双链断裂； ege，额外的基因元素； GRNA，导向RNA； HDR，同源性维修； IAP，碱性磷酸酶同工酶； MRE 11，减数分裂重组11; NHEJ，非同理结局加入； PAM，原始间隔者相邻基序； PD，程序性细胞死亡； RAD，重组酶A；代表，重复的外部回文； RPA，复制蛋白A； RT，逆转录酶； Sgrna，简短的指南RNA； SSB，单链断裂； tracrrna，反式激活CRISPR RNA； XLF，类似XRCC4的因子； XRCC 4，X射线修复交叉补充蛋白4； Yoyo-1，（恶唑黄色）
KRAB-dCas9 + DNMT3 和 Ezh2-dCas9 + 可遗传基因沉默的决定因素
精准表观基因组编辑作为一种在不改变遗传信息的情况下调节基因表达的方法，已引起广泛关注。然而，一个主要的限制因素是基因表达变化往往是暂时的，不像自然界中经常发生的终生表观遗传变化。在这里，我们系统地探究了基于 CRISPR / dCas9 的表观基因组编辑器 (Epi-dCas9) 设计持久表观遗传沉默的能力。我们阐明了有助于表观遗传重编程差异稳定性的顺式调控特征，例如活跃转录组蛋白标记 H3K36me3 和 H3K27ac 分别与对短期抑制的抵抗力和对长期沉默的抵抗力密切相关。H3K27ac 与 DNA 甲基化的增加呈负相关。有趣的是，仅当使用 KRAB-dCas9 和可靶向 DNA 甲基转移酶 (DNMT3A-dCas9 + DNMT3L) 组合时才观察到对 H3K27ac 的依赖，而当用可靶向 H3K27 组蛋白甲基转移酶 Ezh2 替换 KRAB 时则未观察到。此外，可编程 Ezh2 / DNMT3A + L 处理显示出增强的局部 DNA 甲基化工程，并且对不同的染色质状态不敏感。我们的结果强调了局部染色质特征对于可编程沉默的遗传性的重要性以及对基于 KRAB 和 Ezh2 的表观遗传编辑平台的差异响应。本研究获得的信息为理解上下文线索以更可预测地设计持久沉默提供了基本见解。
KRAB-dCas9 + DNMT3 和 Ezh2-dCas9 + DNMT3 命中并逃逸表观基因组编辑的可遗传基因沉默决定因素
精准表观基因组编辑作为一种在不改变遗传信息的情况下调节基因表达的方法，已引起广泛关注。然而，一个主要的限制因素是基因表达变化往往是暂时的，不像自然界中经常发生的终生表观遗传变化。在这里，我们系统地探究了基于 CRISPR / dCas9 的表观基因组编辑器 (Epi-dCas9) 设计持久表观遗传沉默的能力。我们阐明了有助于表观遗传重编程差异稳定性的顺式调控特征，例如活跃转录组蛋白标记 H3K36me3 和 H3K27ac 分别与对短期抑制的抵抗力和对长期沉默的抵抗力密切相关。H3K27ac 与 DNA 甲基化的增加呈负相关。有趣的是，仅当使用 KRAB-dCas9 和可靶向 DNA 甲基转移酶 (DNMT3A-dCas9 + DNMT3L) 组合时才观察到对 H3K27ac 的依赖，而当用可靶向 H3K27 组蛋白甲基转移酶 Ezh2 替换 KRAB 时则未观察到。此外，可编程 Ezh2 / DNMT3A + L 处理显示出增强的局部 DNA 甲基化工程，并且对不同的染色质状态不敏感。我们的结果强调了局部染色质特征对于可编程沉默的遗传性的重要性以及对基于 KRAB 和 Ezh2 的表观遗传编辑平台的差异响应。本研究获得的信息为理解上下文线索以更可预测地设计持久沉默提供了基本见解。
基于 CRISPR-Cas 和适体的病原体诊断系统：综述
病原体感染会导致人类和动物出现严重的临床疾病。人与动物接触的增多和环境的不断变化加剧了人畜共患传染病的传播。最近，世界卫生组织已将一些人畜共患流行病宣布为国际关注的突发公共卫生事件。因此，快速准确地检测致病病原体对于对抗新发和再发传染病尤为重要。传统的病原体检测工具耗时、成本高，并且需要熟练的人员，这极大地阻碍了快速诊断测试的发展，特别是在资源受限的地区。基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR-)-Cas 和适体的平台已经取代了传统的病原体检测方法。本文我们回顾了两种用于临床和食源性病原微生物的新型下一代核心病原体检测平台：基于 CRISPR-Cas 的系统，包括 dCas9、Cas12a/b、Cas13 和 Cas14；以及基于适体的生物传感器检测工具。我们重点介绍了基于 CRISPR-Cas 和适体的技术，并比较了它们的优缺点。基于 CRISPR-Cas 的工具需要繁琐的程序，例如核酸扩增和提取，而基于适体的工具则需要提高灵敏度。我们回顾了 CRISPR-Cas 和适体技术的结合，作为克服这些缺陷的一种有前途的方法。最后，我们讨论了基于 Cas14 的工具作为功能更强大的平台，用于检测非核酸靶标。关键词：成簇的规律间隔的短回文重复序列-Cas、适体、病原体检测、诊断工具
PNB设计师：设计用于动物和植物的Prime和Base Editor指南的Web应用程序
抽象背景：CRISPR工具箱通过标记效应子域的快速扩展，以酶促无效CAS9（DCAS9）或Cas9 Nickase（NCAS9）导致了几种有希望的新基因编辑策略。最近的添加包括CRISPR胞嘧啶或腺嘌呤碱基编辑器（CBES和ABES）和CRISPR Prime编辑器（PES），其中脱氨酶或逆转录酶分别融合到NCAS9。这些工具在动物和植物模型中建模并纠正引起疾病的突变的巨大希望。但到目前为止，还没有广泛可用的工具可以自动化BE和PE试剂的设计。结果：我们开发了PNB Designer，这是一种基于Web的PEGR NAS设计的应用程序，用于BES，并指导RNA。PNB设计师使设计定位指向RNA的指南RNA针对跨越多个王国的变体或参考基因组上的单个或多个靶标的指南RNA。与PNB设计师一起，我们设计了PegrNA，以模拟所有已知疾病，从而导致Clinvar可用的突变。此外，PNB设计人员可用于设计指南RNA来安装或恢复SNV，用一个CBE和七个不同的ABE PAM变体扫描基因组，并返回最佳使用。PNB设计师可以在http：//fgcz-shiny .uzh.ch.ch.ch/pnbde signe r/结论上公开访问：结论：使用PNB设计师，我们为CRISPR PE和BE Reagents创建了一种用户友好的设计工具，应该简化选择编辑策略和避免设计并避免设计并进行设计。
17K17879研究结果报告
因此，我们旨在通过反复进行目标AID的基本构建以及对反馈的评估和验证，以建立高度的技术。 （1）基本技术的构建：首先创建超级目标AID，为了使基因组编辑更有效，我们将创建一个改进的功能目标AID（超级目标AID）。研究主要考虑质粒方面的变化。我们旨在通过使用没有复制能力的瞬态质粒来控制温度敏感启动子和组成启动子的DCAS9和CRISPR-GRNA，使用快速降解酶（LVATAG）[参考2]，以及使用抑制DNA修复机制（UGIS）的系统。接下来，我们还将考虑修改酶本身。我们还考虑使用反遗传方法的改进，例如减少CAS9非特异性结合的突变[参考3]，增加辅助酶活性的突变[参考4]以及对融合酶的接头长度的修改。 （2）评估基础替代效率：基因组编辑中靶点效应的验证，关键点是如何抑制与目标序列不同的位点的意外诱变，以及如何验证这一点。意外突变包括通过类似于目标序列的靶向序列引入的突变，以及完全独立于序列的非特异性突变。为了验证脱靶，使用破坏RPOB基因的利福平抗药性菌株进行评估。在改进目标基因，培养条件和目标AID的编辑方法的同时，进行了非目标评估，并最终进行了大肠杆菌的整个基因组序列以验证测试。
代谢工程通讯
假单胞菌 KT2440 是一种研究较为深入的细菌，可将木质素衍生的芳香族化合物转化为生物产品。假单胞菌中先进遗传工具的开发缩短了假设检验的周转时间，并使得能够构建能够生产各种目标产品的菌株成为可能。在这里，我们评估了可诱导 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 工具集对荧光、必需和代谢靶标的作用。结果表明，用阿拉伯糖 (8K) 诱导启动子表达的核酸酶缺陷型 Cas9 (dCas9) 在各种培养基条件下以及靶向必需基因时均受到严格调控。除了批量生长数据外，还进行了单细胞延时显微镜检查，结果显示同克隆群体中敲低率的内在异质性。在指数增长的细胞中，研究了跨基因组靶标的敲低动力学，发现诱导后普遍存在 1.75 ± 0.38 小时的静止期，其中发生 1.5 ± 0.35 次倍增后才会观察到表型反应。为了展示这套 CRISPRi 工具集的应用，β-酮己二酸（一种性能优越的尼龙单体）以 4.39 ± 0.5 g/L 的浓度和 0.76 ± 0.10 mol/mol 的产量从对香豆酸（一种可从禾本科植物中提取的羟基肉桂酸）中生产出来。这些培养指标是通过使用更高强度的 IPTG (1K) 诱导启动子在指数期早期敲低 β KA 途径中的 pcaIJ 操纵子来实现的。这使得大部分碳被分流到所需产品中，同时无需补充碳和能量来源来支持生长和维持。