CRISPR-Cas9基因編輯技術是繼TALEN基因編輯技術之后突破。該技術通過RNA指導Cas核酸酶對靶向基因進行特定DNA編輯
CRISPR cas9 基因編輯技術是繼TALEN基因編輯技術之后突破。該技術通過RNA指導Cas核酸酶對靶向基因進行特定DNA編輯。CRISPR-Cas9系統(tǒng)的基因敲除效率更高,Cas9系統(tǒng)的載體構建與使用也更加便捷,并已應用在各物種中,是目前使用廣泛的基因編輯技術。
CRISPR cas9 基因編輯編輯細胞:
CRISPR cas9 系統(tǒng)利用sgRNA/Cas9復合體識別并在DNA特異位點造成雙鏈斷裂,利用細胞自身修復機制或者與外源DNA同源重組實現(xiàn)基因敲、敲入和序列突變。
CRISPR cas9 基因編輯技術優(yōu)勢
操作簡單,靶向精確性更高;
可實現(xiàn)對多個靶基因位點或多個靶基因的同時敲除/敲入/突變;
適用于人、大鼠、小鼠以及部分其他哺乳動物等各種細胞系的靶向敲除/敲入/突變。
CRISPR cas9 基因編輯模式動物:
利用CRISPR cas9 基因編輯技術使動物基因組發(fā)生可遺傳變異,現(xiàn)已廣泛用于基因編輯動物建立。將體外轉錄的sgRNA和Cas9 mRNA或者體外翻譯的Cas9蛋白對小鼠/大鼠受精卵單細胞進行胞質或者原核顯微注射后,得到基因敲除、敲入或者定點突變的編輯鼠。
CRISPR cas9 基因編輯技術優(yōu)勢
專業(yè)團隊設計基因編輯方案;
配套完整、技術成熟、周期短、成功率高。
CRISPR cas9 基因編輯應用方向
全身性敲除或條件性敲除大小鼠模型;
敲入性基因編輯大小鼠模型;
?、?敲入GFP/RFP/LacZ等序列,標記內源基因
?、?與基因組序列替換,引入點突變
成體鼠導入CRISPR cas9 基因編輯病毒(腺病毒或者腺相關病毒)進行基因編輯。
CRISPR cas9 基因編輯技術優(yōu)勢
效率高:可精確編輯基因組,敲除效率高
周期短:構建和使用極為方便,極大降低了實驗難度,縮短實驗周期
廣譜性:無基因、細胞及物種限制
多重編輯能力:可實現(xiàn)多個靶位點同時進行基因打靶
功能豐富:可實現(xiàn)敲除、插入、抑制、激活等多種目的基因
CRISPR cas9 基因編輯系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)的歷史:
1987年,在大腸桿菌的基因組中*發(fā)現(xiàn)了一個特殊的重復間隔序列——CRISPR序列,隨后,在其他細菌和古菌中也發(fā)現(xiàn)了這一特殊序列。
2005年,發(fā)現(xiàn)這些CRISPR序列和噬菌體的基因序列匹配度很高,說明CRISPR 可能參與了微生物的免疫防御。
2011年,CRISPR-Cas系統(tǒng)的分子機制被揭示:當病毒*入侵時,細菌會將外源基因的一段序列整合到自身的CRISPR的間隔區(qū);病毒二次入侵時,CRISPR 轉錄生成 前體crRNA (pre-crRNA), pre-crRNA 經過加工形成含有與外源基因匹配序列的crRNA,該crRNA與病毒基因組的同源序列識別后,介導 Cas 蛋白結合并切割,從而保護自身免受入侵。
2013年,發(fā)現(xiàn)CRISPR cas9 基因編輯系統(tǒng)可高效地編輯基因組。隨后張鋒等使用CRISPR系統(tǒng)成功的在人類細胞和小鼠細胞中實現(xiàn)了基因編輯。
從此開始,CRISPR cas9 基因編輯技術給生命科學領域帶來了巨大沖擊,CRISPR cas9 基因編輯相關研究成果頻頻登上CNS等期刊,近兩年更是成為諾貝爾獎熱門候選。