CRISPR/Cas9技术研究进展

CRISPR/Cas9是近几年发展起来的基因组编辑技术,它为基因组工程领域带来了新的革命。Cas9可以在20nt左右的向导RNA介导下切割特定的基因组位点,而且几乎可以在任何物种的任何位置发挥作用。而且Cas9只要稍加改造,就可以应用于基因表达调控、表观基因组修饰及活体成像领域:本文综述了CRISPR/Cas9系统的发展历程、作用机理及其所面临的挑战,重点论述了在医学、生物技术及畜牧领域的应用现状及前景。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术的研究进展

随着科学的进步,基因编辑技术得到不断发展,从同源重组与第一代人工核酸内切酶(ZFN)到第二代内切酶转录激活因子样效应蛋白核酸酶(TALEN),再到如今出现的CRISPR/Cas9技术,基因编辑工具得到进一步的发展,降低了成本,简化了操作步骤,提高了作用效率。该文简述了基因编辑技术的发展进程以及最新编辑技术CRISPR/Cas9的应用情况、问题和前景。     

CRISPR/Cas9基因敲除研究进展

功能基因组学的发展促进基因敲除技术的进步,基因敲除技术从载体的构建到细胞筛选再到动物模型都取得长足进步。基因敲除手段种类繁多,其中CRISPR/Cas9作为常用的基因编辑技术,具有高效、便捷、精确等优点,在农业、医学、生物学的模型构建中被广泛运用。随着科研工作的逐渐深入,CRISPR/Cas9技术逐渐渗透到植物和微生物研究领域中。文章综述近年来CRISPR/Cas9的应用,为科研工作的开展提供参考。     

二代靶向测序在CRISPR/Cas9靶区筛选中的应用性研究

旨在利用二代靶向测序技术比较不同靶区对CRISPR/Cas9基因编辑结局的影响,为该技术应用过程中的靶区筛选提供技术参考。本研究进行如下试验:1)以小鼠Pyk2基因为研究对象,针对其第一外显子区设计3个靶区,通过打靶质粒构建、细胞转染及转染细胞DNA二代靶向测序等手段发现,不同靶区总体的基因编辑(Indels)效率相差较大(site1:32.0%;site2:7.9%;site3:69.5%),编辑修复的偏好性也存在较大区别;而对于同一靶区,总编辑效率在2组试验重复中较为稳定(site1:31.8%vs 32.3%;site2:7.4%vs 8.4%;site3:71.3%vs 67.8%),编辑的偏好性也相对一致;2)针对上述筛出的最佳靶区site1,通过sgRNA与Cas9体外转录、小鼠胚胎显微注射和移植及子代的基因型鉴定等手段,结果发现,上述靶区的基因编辑偏好性在基因编辑动物生产中也得到证实;3)利用上述得到的site1靶区插入一个碱基的突变小鼠,在原靶区位置设计与site1仅相差一个碱基的sgRNA。通过突变小鼠基因组PCR和Cas9酶体外切割试验发现,靶区切割位点单碱基的插入就对该靶区编辑的效率产生显著影响(49.2%vs 0%)。综上所述,靶区选择对CRISPR/Cas9基因编辑的结局影响显著,通过二代靶向测序可以有效筛选CRISPR-Cas9基因编辑靶区,并在模式动物生产过程中也获得较好的结果。此外,针对靶区切割位点的单个碱基插入对基因编辑效率影响显著。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术及应用研究概述

CRISPR/Cas9是从细菌中发现的一种用Cas9核酸酶对外源DNA进行切割从而保护自身基因完整性的防御机制.通过对其结构中指导性RNA的改变即可便捷地对其识别位点进行改变,在基因编辑的应用方面具有很大潜力.论文主要概述CRISPR/Cas9系统的组成、机制以及优缺点,同时介绍CRISPR/Cas9系统在科学研究、动...     

CRISPR/Cas技术的研究进展

定点基因编辑技术是目前研究的热点,它对于基因功能研究、寻找合适药物作用靶标具有重要意义。成簇规律间隔短回文重复序列/成簇规律间隔短回文重复序列关联蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins,CRISPR/Cas)技术作为一种新兴的定点基因编辑技术工具应用范围较广,成为改变物种基因的新方法。文章就其结构、原理、运用范围、最新研究进展和发展前景进行了阐述,希望为该研究提供有益的参考。     

CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究进展

利用传统方法在畜禽特定基因座上进行基因组修饰时,只能通过在体细胞中进行同源重组再经细胞核移植实现。传统同源重组方法的困难性和低效性阻碍了基因修饰在畜禽遗传育种中的广泛应用。近年来,位点特异性核酸内切酶的发现为靶向基因修饰提供了一条更直接的途径,主要由于这些酶能直接在DNA序列上进行一步式的基因编辑。成簇规律间隔短回文重复序列/Cas关联蛋白9(clustered regularly interspersed short palindromic repeat/CRISPR associated protein 9,CRISPR/Cas9)是一种RNA导向的DNA内切酶,精准定位于特定的靶位点,高效完成RNA导向的DNA识别及编辑。CRISPR/Cas9技术作为精准而强大的第3代基因组编辑工具,已经成功应用于猪、牛、山羊、绵羊和鸡上,这些CRISPR/Cas9基因编辑畜禽可作为研究人或畜禽生理和病理的生物模型、生产功能性蛋白质的生物反应器或器官移植的供体。特别是在畜禽生产方面,CRISPR/Cas9基因编辑可用于改善生产遗传特性及畜产品质量,提高畜禽对疾病的抵抗力。作者对当前畜禽中特定位点基因组修饰的CRISPR/Cas9技术的原理及基因组编辑在畜禽育种中应用的最新进展进行了综述,以期为推进CRISPR/Cas9技术在畜禽育种中的研究提供参考。     

CRISPR/Cas9基因组编辑技术及其影响因素

CRISPR/Cas9技术可对基因组进行定点修饰,近几年已被广泛用于细胞和生物体中,是目前最新、最高效的基因组编辑技术。本文主要介绍了CRISPR/Cas9基因组编辑技术的原理、在动物基因组修饰中的应用以及该技术可能存在的问题,比如sg RNA的设计、ss ODNs模板的设计以及降低脱靶效应的研究,从而为提高CRISPR/Cas9基因组编辑效率奠定基础。     

非洲猪瘟病毒CRISPR/Cas9敲除技术研究进展

非洲猪瘟(african swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种急性、烈性、高度接触性传染病,严重危害着全球养猪业。目前尚无商品化ASFV疫苗用于ASF的防控。传统ASFV疫苗研究存在不同程度的局限性。通过建立ASFV的CRISPR/Cas9基因敲除技术平台,将为非洲猪瘟病毒基因功能研究提供便捷的工具。     

基于CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术研究进展

CRISPR/Cas9是最近发现的一种新型的基因组定点编辑技术。该系统为细菌与古细菌中抵御外源病毒和质粒DNA入侵的获得性免疫机制系统,与TALEN和ZFN技术设计相比更加简单、更容易操作,目前,该技术已成功应用于人类细胞、细菌、斑马鱼、猪、小鼠、食蟹猴以及多种植物的基因组精确修饰,是最具有临床与应用前景的基因治疗技术之一。     

CRISPR/Cas9技术在鸡遗传育种中的研究进展

近年来基因编辑技术发展迅速,规律成簇的间隔短回文重复序列及相关蛋白9(Clustered regularly interspaces short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9,CRISPR/Cas9)作为一种效率高、成本低和操作简单的新型基因编辑技术脱颖而出,不论是在动植物还是在微生物方面都被广泛应用。作为重要的家禽,鸡的生殖结构特点限制其在遗传育种中的研究。CRISPR/Cas9技术以操作精准、便利的优势扭转了传统基因编辑技术在鸡遗传育种研究中难以应用的局面。文章就CRISPR/Cas9技术的发展和作用机制及其在鸡生长发育、性腺分化、疾病防控、胚胎编辑、转基因鸡制备等方面的最新研究进展进行了综述,同时也对CRISPR/Cas9技术的脱靶及改良应用进行了简要论述,为CRISPR/Cas9技术在鸡标准化、规模化养殖过程中的实际运用提供参考。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在养猪业中的应用

CRISPR/Cas9基因编辑技术(clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPRassociated protein 9)是一种设计简单、能够对多个基因位点同时进行高效修饰的技术,被广泛地运用到生命科学领域,在养猪业中也具有重要作用,能有效地提高猪群生产性能和抗病性能,同时在提供疾病模型、猪器官的异体移植以及使猪作为生物反应器等方面有着广泛的作用。通过对CRISPR/Cas9的结构及机制以及其在养猪业中的应用进行综述,以期更好地提高猪只的使用价值。     

CRISPR/Cas9系统在斑马鱼中的研究进展

<正>1987年,Ishino[1]等人在大肠杆菌中发现了一个串联间隔重复序列,但这些序列的生物学意义尚不清楚。随后,Mojica[2]等人发现了类型的重复序列,即规律成簇间隔短回文重复序列。2002年,Jansed[3]等将其命名为CRISPR(Clustered Regularly     

禽逆转录病毒防控新思路：CRISPR/Cas9

正禽网状内皮组织增生病病毒(REV)是一种感染禽类的免疫抑制性、致瘤性逆转录病毒,它可引起鸡、鸭、火鸡和其他禽类发生矮小综合征和慢性肿瘤,导致严重免疫抑制。当前REV在我国流行非常严重,是威胁我国养禽业健康发展的重要疫病之一。REV不仅可以发生单独感染,该病毒与其他禽类病毒混合感染的现象也十分普遍,这进一步增加了防控的难度。REV与鸡马立克氏病病毒(MDV)的混合感染以及重组不仅能够增强MDV的致病性,还加剧了MDV的不断变异。然而到目前为止,世界上还没有商品化疫苗用于REV的预防,也没有行     

CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术及应用研究进展

成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白系统(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR/CRISPR-associated nuclease system,CRISPR/Cas)是广泛存在于细菌和古细菌的适应性免疫系统,其中由Ⅱ型CRISPR/Cas系统改造而来的第三代基因组编辑技术——CRISPR/Cas9系统已广泛应用于生命科学研究的多个领域。本文主要从CRISPR/Cas9系统的发现、作用原理、应用进展及与其他新兴的基因组编辑技术的对比等四个方面进行阐述,重点介绍其最新研究进展,并展望了CRISPR/Cas9系统的应用前景。     

CRISPR/Cas9技术及其在猪基因编辑中的应用

CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein 9)是一种新型基因编辑系统,是由细菌和古细菌对抗入侵病毒及外源DNA的适应性免疫防御系统演变而来的。该系统具有简易、精准、经济和高效的优点,目前已广泛应用于基因编辑及其相关研究中。本文总结了近几年CRISPR/Cas9技术在猪基因组编辑中的研究进展,并展望了其应用前景。     

CRISPR/Cas9技术在猪、鸡中的应用研究进展

基因编辑是利用核酸酶在基因组的特定位点产生DNA双链断裂,从而触发细胞自身的DNA损伤修复机制,实现对靶基因序列进行位点特异性修饰。规律成簇间隔短回文重复序列（clustered regularly interspersed short palindromic repeat,CRISPR）及其相关蛋白9（Cas9）系统作为第3代基因编辑技术在农业和基因治疗研究中发挥着重要作用,与传统的锌指核酶和转录激活因子样效应物核酶基因编辑方法相比,它可以靶向基因的任何位点引起DNA双链断裂,实现目标基因的精准敲除或插入外源片段,并能快速、高效地修饰基因组,包括基因敲除、敲入、抑制、激活等,是应用最广泛的基因编辑工具。CRISPR/Cas9技术的出现彻底改变了生命科学、医学和遗传学研究现状。近年来,利用CRISPR/Cas9技术对动物基因组进行修饰,开启了畜禽分子育种的新纪元,不仅极大地推动了现代畜禽养殖技术的发展,而且为人类医学研究做出了特殊贡献,特别是在猪和鸡上。作者以猪和鸡为对象,综述了CRISPR/Cas9技术在异体器官移植供体、人类疾病的生物模型、抗病育种材料、全基因组高通量筛选等方面的研究进展,以及如何利用CRISPR技术快速又简单地生产出基因编辑猪、鸡,为推动CRISPR技术制备其他基因编辑动物提供参考依据。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在绵羊中的应用研究进展

随着基因编辑技术的迅速发展,研究者利用基因编辑技术在越来越多的领域中取得了许多突破性的进展。目前,众多的基因编辑工具中CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)系统应用最为广泛。CRISPR/Cas9及其衍生出的碱基编辑器(base editor, BE)和先导编辑器(prime editor, PE)系统使研究者可以在目标基因组中简单、高效地完成碱基的删除、插入和替换等修饰。CRISPR/Cas9相关基因编辑技术在生产具有特定遗传特征的动物方面有巨大的潜在价值。绵羊作为具有许多重要经济性状的家畜,是理想的基因工程研究大动物模型。CRISPR/Cas9相关基因编辑技术已经用于绵羊基因组工程研究,如生产具有优良特性的品种,利用乳腺生产疾病治疗药物,构建用于人类疾病和再生医学研究的动物模型。作者从CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理出发,着重阐述了利用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑的具体流程,并概述了CRISPR/Cas9系统...     

CRISPR/Cas9技术及其在猪基因编辑中的应用

CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein 9)是一种新型基因编辑系统,是由细菌和古细菌对抗入侵病毒及外源DNA的适应性免疫防御系统演变而来的。该系统具有简易、精准、经济和高效的优点,目前已广泛应用于基因编辑及其相关研究中。本文总结了近几年CRISPR/Cas9技术在猪基因组编辑中的研究进展,并展望了其应用前景。