CRISPR(成簇的规律间隔短回文重复序列)的发现彻底改变了我们对遗传机制的理解。1987 年,CRISPR 在大肠杆菌中被发现,其独特的结构(29 个核苷酸重复片段与 32 个核苷酸可变序列交错)激发了研究人员的想象力。随着研究的深入,科学家发现了多种短重复回文序列,长度从 24 到 40 个核苷酸不等,并被 20 到 58 个核苷酸的可变序列所划分。最初人们认为它有助于 DNA 修复和复制子分离,2005 年的一项里程碑式发现表明,重复元件之间的许多序列来自噬菌体和质粒——细菌和古细菌基因组的入侵者。这一发现将 CRISPR 重新定义为能够识别和对抗外来遗传物质的原核免疫系统。 CRISPR/Cas9 系统通过利用高精度核酸酶在特定基因组位置诱导双链断裂,彻底改变了基因编辑。然后通过易错非同源末端连接 (NHEJ) 或无错同源定向修复 (HDR) 等细胞过程修复这些断裂,从而实现精确的基因修饰。此类定向编辑为遗传疾病提供了潜在的治疗方法,并有望用于修饰植物、动物甚至昆虫。由 CRISPR 推动的基因探索时代为生物学进步开辟了前所未有的机遇。在我们探索这一新领域时,必须负责任地使用这些强大的工具,在考虑其伦理影响的同时,接受它们提供的深远可能性。
摘要 成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 的字面定义是成簇的规律间隔的短回文重复序列,是细菌的一种适应性免疫系统,使它们能够检测和破坏病毒的 DNA。事实上,CRISPR 是原核细胞的一种防御机制,它诱导对外来遗传内容的抵抗力,例如在质粒或噬菌体中发现的遗传内容。参与这一机制的蛋白质被称为 CRISPR 相关蛋白 (CAS),它们能够以特定方式搜索、切割并最终转化噬菌体 DNA。CAS 是一种具有酶功能的蛋白质,由于它在 DNA 序列和 CRISPR 阵列中起着特殊的作用,因此可以称为核酸酶。CRISPR 技术允许改变 DNA,从而能够修改和改变任何生物体的任何基因,比所有以前的方法都更准确、更好。在本综述中,我们介绍了 CRISPR 在基因组编辑中的机制和优势,简要回顾了 CRISPR 在基因治疗探索中的应用以及 CRISPR 通过不同修复机制产生不同类型突变的能力。关键词:CRISPR、CAS 蛋白、间隔物、Proto-SPACER、直接重复引文:Mohamadi S、Zaker Bostanabad S、Mirnejad R。CRISPR 阵列:对其机制的综述。J Appl Biotechnol Rep. 2020;7(2):81-86。doi: 10.30491/JABR.2020.109380。
CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)- Cas9 基因组编辑工具源自微生物组的适应性免疫系统,可切割目标 DNA 区域并允许 DNA 自然修复。它也被称为“RGENs”(RNA 引导的工程化核酸酶),因为它由 gRNA(向导 RNA)和 Cas9 核酸酶组成。该技术为精确操作基因组提供了更简单、更有效的方法。gRNA 由 crRNA 和 tracrRNA 组成。crRNA 具有 20 nt 的靶标互补序列,而 tracrRNA 具有 Cas9 结合所需的识别序列(图 1)。
产品描述 成簇的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 系统是基因组编辑中最新的 RNA 引导核酸内切酶工具,可实现非常具体的基因组破坏和替换。Cas9 核酸酶 NLS 与 GFP 的融合可实现转染的视觉确认以及随后的 Cas9 从细胞中清除的验证。Cas9 核酸酶-GFP 也可用于 FACS 应用和筛选。Cas9 核酸酶-GFP NLS 在蛋白质的 C 端包含 SV40 T 抗原核定位序列 (NLS)。
定期间隔间隔的短篇小学重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CAS9)系统是ARCHEA和细菌用于降解异物(4,6)的适应性免疫反应防御机制(4,6)。该机制可以用于其他功能,包括用于哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除(KO)(KO)(1,2,3,5)。crispr/cas9 ko质粒产物通过利用从基因组尺度CRISPR敲除(Gecko)V2库中得出的指导RNA(GRNA)序列来鉴定和裂解特定基因,该序列在广泛研究所的张实验室中开发的基因组规模CRISPR敲除(Gecko)V2库(3,5)。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas9) 系统是一种适应性免疫反应防御机制,古细菌和细菌利用该机制降解外来遗传物质 (4,6)。该机制可重新用于其他功能,包括哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除 (KO) (1,2,3,5)。CRISPR/Cas9 KO 质粒产品利用来自 Broad 研究所张实验室开发的全基因组 CRISPR 敲除 (GeCKO) v2 库的向导 RNA (gRNA) 序列,能够识别和切割特定基因 (3,5)。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas9) 系统是一种适应性免疫反应防御机制,古细菌和细菌利用该机制降解外来遗传物质 (4,6)。该机制可重新用于其他功能,包括哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除 (KO) (1,2,3,5)。CRISPR/Cas9 KO 质粒产品利用来自 Broad 研究所张实验室开发的全基因组 CRISPR 敲除 (GeCKO) v2 库的向导 RNA (gRNA) 序列,能够识别和切割特定基因 (3,5)。
定期间隔间隔的短篇小学重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CAS9)系统是ARCHEA和细菌用于降解异物(4,6)的适应性免疫反应防御机制(4,6)。该机制可以用于其他功能,包括用于哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除(KO)(KO)(1,2,3,5)。crispr/cas9 ko质粒产物通过利用从基因组尺度CRISPR敲除(Gecko)V2库中得出的指导RNA(GRNA)序列来鉴定和裂解特定基因,该序列在广泛研究所的张实验室中开发的基因组规模CRISPR敲除(Gecko)V2库(3,5)。
定期间隔间隔的短篇小学重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CAS9)系统是ARCHEA和细菌用于降解异物(4,6)的适应性免疫反应防御机制(4,6)。该机制可以用于其他功能,包括用于哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除(KO)(KO)(1,2,3,5)。crispr/cas9 ko质粒产物通过利用从基因组尺度CRISPR敲除(Gecko)V2库中得出的指导RNA(GRNA)序列来鉴定和裂解特定基因,该序列在广泛研究所的张实验室中开发的基因组规模CRISPR敲除(Gecko)V2库(3,5)。