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。
CRISPR-CAS12A:群集定期间隔短的短质体重复蛋白酶12A; IHC:免疫组织化学;墨水:源自诱导多能干细胞的天然杀伤细胞; Pflow:磷酸化流式细胞仪; RNP:核糖蛋白
成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 基因组编辑平台预示着基因治疗新时代的到来。针对危及生命的血液和免疫系统单基因疾病的创新疗法正在从半随机基因添加转变为对缺陷基因的精确修改。随着这些疗法进入首次人体临床试验,它们的长期安全性和有效性将为未来一代基于基因组编辑的医学提供参考。在这里,我们讨论了先天性免疫缺陷作为建立和推进精准医疗的疾病原型的重要性。我们将回顾基于成簇的规律间隔的短回文重复序列的基因组编辑平台修改原代细胞 DNA 序列的可行性,并描述两种新兴的基因组编辑方法来治疗 RAG2 缺陷(一种原发性免疫缺陷)和 FOXP3 缺陷(一种原发性免疫调节障碍)。
Cas 酶是细菌免疫系统的一部分,可将短的病毒 DNA 序列整合到细菌基因组中。这是一个复杂的过程,尚未完全了解 [ 3 ]。人们所熟知的是,这些病毒序列在细菌基因组中以规则的间隔排列,彼此相距很短。这些序列之间的细菌 DNA 具有回文重复模式,因此得名,即成簇的规则间隔的短回文重复序列。整合的病毒 DNA 序列可以在需要时翻译成向导 RNA (gRNA)——也就是说,如果同一种病毒试图再次感染细菌,CRISPR 系统可以通过使用 gRNA 和 Cas 酶切割入侵的病毒 DNA。细菌免疫过程的最后一步是将 gRNA 与 Cas 结合并切割目标 DNA,这是实验室中用于基因组编辑的方法。随着 CRISPR 技术触手可及,我们进入了基因组工程的黄金时代。
alx1是一种含同源域的转录因子,是棘皮动物中骨骼生成的高度保守调节剂。在海胆中,ALX1在分化胚胎原代间充质细胞(PMC)中起着核心作用,并积极调节这些细胞表达的大多数生物矿化基因的转录。ALX1基因通过重复而产生,并通过41 - 氨基酸基序(D2域)获得了与其旁系同源物(ALX4)不同的骨骼发育功能。alx1和alx4含有谷氨酰胺-50成对型同源域,它们在体外优先与alindromic结合位点相互作用。染色质免疫沉淀测序(CHIP-SEQ)研究表明,ALX1在体内与腔植物和一半位点结合。为了解决这种明显的差异并探索D2结构域的功能,我们使用了与SP-MTMMPB关联的内源性顺式调节模块,SP-MTMMPB是一个编码PMC特定金属蛋白酶的基因,用于分析ALX1的DNA结合特性。我们发现,Alx1在含有一半位点的TAAT上形成了二聚体复合物,该机制与众所周知的二聚体位点上的机制不同。我们使用转基因报告基因测定法分析了一半位点在体内的功能作用,并证明了两个具有部分冗余功能的位点对于SP-MTMMPB CIS-顺式调节模块的PMC特异性活性至关重要。最后,我们表明D2结构域在体外影响了Alx1的DNA结合特性,这表明该基序的免除可能促进了新的转录靶标的获取,并因此是一种新颖的发展功能。
提供DNA测序服务、下一代测序服务和DNA分析服务、DNA芯片服务、寡核苷酸合成服务、基因组工程小鼠(转基因、敲除和敲入)和CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)产品服务。
CRISPR 基因座(源自英文“Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats”,缩写为 CRISPR)于 1987 年由 Ishino 及其同事首次描述,当时他们正在研究大肠杆菌中参与碱性磷酸酶同工酶相互转化的 iap 基因。当时,由于DNA序列数据不足,技术也不像今天先进,研究人员无法预测这些序列的生物学功能。1993 年,CRISPR 基因座也在古菌(Haloferax mediterranei)中被观察到,随后在许多其他细菌的基因组中也被证实。在两个生命领域中同一基因位点的保存表明该区域很可能具有一定的重要性。然而,直到 2005 年,Mojica 及其合作者以及 Pourcel 及其合作者才独立报道间隔区中包含的序列与噬菌体、原噬菌体和质粒中发现的序列同源。以此方式证明,外源生物无法感染在 CRISPR 基因座中具有与
最初在1960年代引入了基因疗法的概念。自1990年代初以来,已经进行了1900多项临床试验,以治疗遗传疾病,并且可以主要使用病毒载体。尽管还为治疗恶性神经胶质瘤进行了多种方法,但很难靶向侵袭性神经胶质瘤细胞。为了克服这个问题,永生的神经干细胞(NSC)和非绵羊,两性逆转录病毒补充载体(RRV)引起了人们对基因递送至浸润性神经胶质瘤的关注。最近,在特定地点的基因组编辑技术靶向插入已经提高了;在特殊的ULAR中,已经开发了定期间隔的palindromic重复序列/ CRISPR相关-9(CRISPR/ CAS9)。自2015年以来,使用基因组编辑技术进行了30多次临床试验,结果表明有可能达到阳性患者预后。使用CRISPR技术用于治疗多种疾病的基因疗法预计将在未来不断发展。
背景2。现代生物技术已经加快了具有理想的农艺性状的新作物品种的繁殖,例如抗病性,耐旱性和改善的营养,以用作食物和动物饲料。这些特征可以为农民和消费者带来好处。3。基因组编辑代表了一组现代的生物技术工具,使作物开发人员可以在生物体的基因组中进行精确的变化。2用于生成新食品作物品种的基因组编辑工具的示例包括锌指核酸酶(ZFN),转录激活剂样效应核酸酶(Talens)和定期散布的短期短palindromic重复序列(CRISPR)核酸酶。4。基因组编辑已被用来加快通过常规育种3产生的新作物品种的繁殖。这是因为基因组编辑可用于在生物体的基因组中产生精确的变化,这些变化等同于在常规农作物繁殖过程中自然发生的变化。SFA认为这种GED农作物等同于传统的繁殖作物。例如,基因组编辑工具可用于繁殖新的番茄品种