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2020; 10(12): 5532-5549. doi: 10.7150/thno.43465 评论 CRISPR/Cas9 介导的基因编辑的新兴物理转染方法综述
基因编辑是生物医学领域的一种多功能技术，可促进基础研究和临床治疗。成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 作为基因组编辑机制的发展加速了基因编辑的应用。然而，由于包装尺寸有限以及对某些细胞类型的效率低下，使用传统转染方法（如病毒转导和化学载体）时，CRISPR 成分的递送通常会受到影响。在这篇综述中，我们讨论了可以克服这些限制的 CRISPR 基因编辑的物理转染方法。我们概述了不同类型的物理转染方法，重点介绍了递送 CRISPR 成分的新技术，并强调了微纳米技术在提高转染性能方面的作用。我们介绍了对当前技术局限性的看法，并对物理转染方法的未来发展提供了见解。
CRISPR / Cas9基因组编辑技术在人类疾病建模和基因治疗中的应用和前景
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 介导的 Cas9 核酸酶系统已广泛用于真核细胞中的基因组编辑和基因修饰。CRISPR/Cas9 技术在各种应用中具有巨大潜力，包括纠正人类基因组内的遗传缺陷或突变。CRISPR/Cas9 基因组编辑系统在人类疾病研究中的应用有望解决生命科学研究中遇到的众多复杂的分子生物学挑战。在这里，我们回顾了 CRISPR/Cas9 技术的基本原理及其在神经退行性疾病、心血管疾病、自身免疫相关疾病和癌症中的最新应用，重点关注 CRISPR/Cas9 在这些疾病中的疾病建模和基因治疗潜力。最后，我们概述了使用 CRISPR/Cas9 技术进行疾病研究和治疗的局限性和未来前景。
化学科学 - RSC 出版
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) – Cas 技术已经彻底改变了从基础科学到医学治疗等各个领域。1,2 然而，需要解决 CRISPR-Cas 的空间和时间控制挑战，从而降低离靶编辑的可能性并拓宽医学应用。首先开发了外源诱导的 CRISPR-Cas 工具，3 例如使用蓝光 4,5 和小药物分子 6 – 8 精确激活 CRISPR-Cas 系统以诱导感兴趣的基因表达。为了充分发挥 CRISPR 在活细胞中的潜力，需要使用关键的内源性生物分子来操纵 CRISPR 工具，以研究细胞内生物标志物并控制特定细胞（如癌细胞和干细胞）的基因组。9,10 例如，已经提出了一种可诱导 microRNA 的 CRISPR 平台，用作干细胞基因组调控工具并感知 microRNA。9
INSL5 CRISPR 激活质粒 (h): sc-417448-ACT
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来降解外来遗传物质。该机制可以重新用于其他功能，包括哺乳动物系统的基因组工程，例如基因敲除 (KO) (1,2) 和基因激活 (3-6)。CRISPR 激活质粒产品利用与 VP64 激活域融合的 D10A 和 N863A 失活 Cas9 (dCas9) 核酸酶与 sgRNA (MS2) 结合，从而实现特定基因的识别和上调，sgRNA (MS2) 是一种靶向特异性 sgRNA，经过设计可结合 MS2-P65-HSF1 融合蛋白 (6)。这种协同激活介质 (SAM) 转录激活系统提供了一个强大的系统，可最大限度地激活内源性基因表达 (6)。
CRISPR/Cas9 基因编辑中的脱靶效应
基因编辑是指精确改变特定核酸序列的方法。随着成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 系统的最新发展，基因编辑变得高效、方便和可编程，为遗传和非遗传疾病的转化研究和临床试验带来了希望。CRISPR/Cas9 系统应用中的一个主要问题是其脱靶效应，即在基因组中产生意想不到的、不需要的甚至是不利的改变。迄今为止，已经开发出许多方法来指定或检测 CRISPR/Cas9 的脱靶位点，这为成功升级具有更高精确度的 CRISPR/Cas9 衍生物奠定了基础。在这篇综述中，我们总结了这些技术进步，并讨论了未来基因治疗在脱靶效应管理方面面临的当前挑战。
CRISPR 系统简介及其在酵母中的应用
摘要 细菌和古菌中的适应性免疫系统负责识别入侵的 DNA 序列，其特点是具有多组短回文序列，这些序列通过间隔区（CRISPR）定期重复和穿插。 CRISPR 相关蛋白 (Cas) 和与特定靶 DNA 序列互补的引导 RNA 是用于改造生物的最广泛使用的基因编辑工具之一。近年来，CRISPR/Cas系统种类不断增多，适应酵母等具有生物技术潜力的微生物。本综述的目的是促进对 CRISPR/Cas9 系统基本概念的理解，并识别已在不同酵母中成功实施的某些此类分子工具的变体。此外，还描述了几种正在彻底改变研究的基于 CRISPR 的新技术。关键词：CRISPR、Cas9、基因编辑、酵母、基因工程、分子工具。
第 1 类 CRISPR-Cas 系统：基因组工程……
新的间隔物被整合到宿主的 CRISPR 阵列中。 CRISPR 阵列通常在重复的 DNA 片段之间具有许多不同的间隔物，即重复序列 [3]，CRISPR（成簇的规律间隔的短回文重复序列）由此得名 [4]。 CRISPR 阵列的转录和前体转录本的加工产生成熟的 CRISPR RNA（crRNA），每个 crRNA 含有一个间隔区和部分重复序列（图 1，[5]）。与crRNA间隔区具有碱基互补的DNA分子被CRISPR-RNP（crRNP）特异性识别和结合，不仅介导对环境中外来DNA的防御，而且还为我们的修改和调控基因和基因组提供了多种可能性。 CRISPR-Cas 系统分为两类：更常见的第 1 类使用来自几种 Cas 蛋白的 crRNP，
核酸酶和切口酶基因修饰的改进......
基因组编辑技术的进步使得利用酶的功能进行有效的 DNA 修饰成为可能，这对治疗人类遗传疾病具有巨大的潜力。已经开发出几种核酸酶基因组编辑策略来纠正基因突变，包括大核酸酶 (MN)、锌指核酸酶 (ZFN)、转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 和成簇的规律间隔短回文重复序列-CRISPR 相关蛋白 (CRISPR-Cas)。CRISPR-Cas 已被进一步设计为创建切口酶基因组编辑工具，包括具有高精度和高效率的碱基编辑器和主要编辑器。在这篇综述中，我们总结了用于治疗遗传疾病的核酸酶和切口酶基因组编辑方法的最新进展。我们还强调了这些方法转化为临床应用的一些局限性。
基因编辑及其在生物医学中的应用
基因组编辑的稳步发展，尤其是基于使用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和可编程核酸酶对遗传物质进行精确修改的基因组编辑，为推动生物医学研究和促进人类健康提供了巨大的机会。这些技术在基础生物医学研究中的应用，在识别和研究与人类疾病及其治疗相关的关键分子靶点方面取得了重大进展。基因组编辑技术的临床转化为疾病或残疾的诊断、预防和治疗提供了前所未有的生物医学工程能力。在这里，我们对基因组编辑的新兴生物医学应用进行了一般性总结，包括尚未解决的挑战。我们还总结了基因组编辑的工具及其应用得出的见解，希望能够加速生物医学领域的新发现和新疗法。
CRISPR/Cas介导的基因编辑在合成生物学中的应用：挑战与优化
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 及其相关酶 (Cas) 是一种简便的基因组编辑工具，近年来已用于各种细胞工厂和新兴合成生物学。然而，CRISPR/Cas 系统存在脱靶效应、细胞毒性和多基因编辑效率低等问题，限制了其在新物种中的应用。在本综述中，我们简要描述了 CRISPR/Cas 工程的机制，并针对其缺陷提出了优化系统的策略，包括但不限于增强靶向特异性、降低与 Cas 蛋白相关的毒性和提高多点编辑效率。此外，还介绍了合成生物学中的一些改进示例。最后，讨论了系统优化的未来前景，为开发用于新物种的安全基因组编辑工具提供参考。