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CRISPR/Cas9技术:探索lncRNA的自身功能以及在癌症进程中的作用
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作者 李欣 胡莹 王玉明 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第3期364-375,共12页
CRISPR/Cas系统的出现极大推动了基因编辑领域的进步,特别是CRISPR/Cas9系统,已成为生物医学研究的核心工具。长非编码RNA(lncRNA)在基因调控、细胞分化和多种疾病的发展过程中发挥关键作用,尤其在癌症研究中,lncRNA作为癌症生物标志物... CRISPR/Cas系统的出现极大推动了基因编辑领域的进步,特别是CRISPR/Cas9系统,已成为生物医学研究的核心工具。长非编码RNA(lncRNA)在基因调控、细胞分化和多种疾病的发展过程中发挥关键作用,尤其在癌症研究中,lncRNA作为癌症生物标志物和治疗靶点,具有重要的应用前景。然而,由于lncRNA普遍具有低丰度和保守性差等特点,限制了传统手段对其功能的研究。CRISPR/Cas9技术为lncRNA的研究提供了一个高效、灵活且精确的工具,显著加速了该领域的进展。本文首先回顾了CRISPR/Cas9系统的基本原理及其在基因编辑中的广泛应用,包括CRISPR敲除、敲入、干扰和激活等多种功能系统。这些技术不仅可以筛选特定生物过程中的关键lncRNA,还能够用于基因功能研究,探索其在疾病中的作用。本文重点分析了CRISPR/Cas9技术在研究lncRNA功能和调控机制,以及其在肿瘤研究中的关键应用。此外,文章还总结了通过CRISPR/Cas9进行全基因组筛选以识别功能性lncRNA的方法,并探讨了这些lncRNA在癌症细胞增殖、迁移、侵袭以及耐药性中的作用。CRISPR/Cas9敲除系统可以高效敲除lncRNA基因,揭示其在基因调控中的具体功能。同时,CRISPR激活和干扰技术为非编码基因的研究提供了新的思路,通过调控lncRNA的表达水平,进一步探索其在癌症等疾病中的临床应用。文章还探讨了CRISPR技术在未来lncRNA研究中的潜力,尤其是在解决基因组复杂性、靶向效率和脱靶效应等技术难题方面的进展。综上所述,CRISPR/Cas9技术不仅为研究lncRNA提供了强有力的工具,也为未来开发新的癌症诊断和治疗手段提供了新的思路和机会。 展开更多
关键词 成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR/cas9) 长非编码RNA 基因调控 癌症
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基于CRISPR/Cas9技术创制高维生素C番茄材料
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作者 安煊森 王雁伟 +2 位作者 田文超 任亚娟 艾鹏飞 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第3期460-469,共10页
组成型光形态建成9信号复合体的5B亚基(subunit 5B of constitutively photomorphogenic 9 signalosome,CSN5B)是植物中L-半乳糖途径合成维生素C的抑制因子。为了获得高维生素C番茄突变体,本文构建双靶点载体pKSE402-SlCSN5B并对番茄育... 组成型光形态建成9信号复合体的5B亚基(subunit 5B of constitutively photomorphogenic 9 signalosome,CSN5B)是植物中L-半乳糖途径合成维生素C的抑制因子。为了获得高维生素C番茄突变体,本文构建双靶点载体pKSE402-SlCSN5B并对番茄育种亲本“1912”进行了遗传转化。通过分子生物学鉴定和DNA序列分析,17株转基因阳性植株中6株发生编辑,编辑效率为35.3%;其中csn5b-6和csn5b-8为纯合突变体,分别缺失了180 bp和3 bp。对这2种缺失纯合体T 1代中无外源T-DNA插入的株系分别进行生物学观测,在植株和果实的表型上无明显差异;在果实红熟期,对其进行生理指标测定,csn5b-6的T 1代株系在GMPase活力、维生素C和过氧化氢含量变化显著,分别比野生型提高43%、37.8%和降低25.9%,而可溶性固形物含量无明显差异;csn5b-8的T 1代株系与野生型一致。采用基因表达分析和蛋白质结构预测发现,csn5b-6-11中SlCSN5B基因表达量正常,但其编码的蛋白质由于较大的肽段丢失引起结构的改变,从而影响其功能,这可能是引起维生素C含量提高的原因。以上结果表明,利用CRISPR/Cas9技术编辑SlCSN5B基因可以提高番茄果实中维生素C的含量,为后续培育优质番茄新品种提供材料。 展开更多
关键词 CRISPR/cas9 番茄 SlCSN5B 维生素C
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CRISPR/Cas9系统在疾病模型和基因治疗中的应用 被引量:4
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作者 沈阳坤 郑志泉 蔡少丽 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期786-794,共9页
基因编辑技术的出现成功地改变了实验材料的基因序列,这为研究疾病的分子机理提供了极大的便利.然而,传统的基因编辑技术由于缺乏精确定位、随机性插入引起位置效应等原因而制约了其发展.随着规律成簇间隔短回文重复CRISPR(clustered re... 基因编辑技术的出现成功地改变了实验材料的基因序列,这为研究疾病的分子机理提供了极大的便利.然而,传统的基因编辑技术由于缺乏精确定位、随机性插入引起位置效应等原因而制约了其发展.随着规律成簇间隔短回文重复CRISPR(clustered regulatory interspaced short palindromic repeat)/CRISPR相关核酸酶Cas(CRISPR-associated nuclease)系统的出现,简便高效的基因编辑技术在疾病模型的构建,损伤基因的修复和功能性基因的研究中已得到广泛应用,产生了十分重要的影响.本文就CRISPR/Cas9系统的结构特点、作用机理以及近两年来在疾病模型构建和基因治疗中的应用进行综述,以便读者了解相关领域的研究进展. 展开更多
关键词 基因编辑 成簇间隔短回文重复/CRISPR相关核酸酶系统 结构 疾病模型 基因治疗
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CRISPR/Cas系统中工程化gRNA技术的研究和应用 被引量:1
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作者 谈鎏 叶邦策 尹斌成 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1078-1092,共15页
CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具。其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现... CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具。其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达。作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域。随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力。基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性。 展开更多
关键词 CRISPR/cas系统 gRNA工程化 基因编辑 特异性
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CRISPR/Cas9技术在遗传性眼病基因治疗中的应用 被引量:6
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作者 吴世靖(综述) 睢瑞芳(审校) 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期892-896,共5页
成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关核酸酶(Cas)系统是一种存在于细菌和古菌内抵抗外源病毒和质粒侵袭的适应性免疫系统,自其发现的30余年来,研究者对其在生物体内免疫过程和利用其进行基因编辑的作用机制的认识不断深入。... 成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关核酸酶(Cas)系统是一种存在于细菌和古菌内抵抗外源病毒和质粒侵袭的适应性免疫系统,自其发现的30余年来,研究者对其在生物体内免疫过程和利用其进行基因编辑的作用机制的认识不断深入。研究发现,由Ⅱ型CRISPR/Cas改造而来的CRISPR/Cas9系统准确和有效地进行基因编辑。近年来,随着基因测序技术的进步和发展,多种眼科遗传病的致病基因诊断更加明确,同时随着在真核细胞里Cas9作用特异性的提高,基因编辑技术在遗传性眼病的诊疗方面正展现出巨大的潜力。目前,CRISPR/Cas9基因编辑技术在眼科的应用已扩展到先天性白内障、先天性青光眼、视网膜色素变性(RP)、先天性角膜营养不良、Leber先天性黑矇(LCA)和Usher综合征等遗传性眼病的基因治疗。此外,CRISPR/Cas9基因编辑技术与腺相关病毒载体(AAV)和诱导性多能干细胞(iPSCs)研究的结合为遗传性疾病的治疗提供了更多的可能性和新的途径。本文就CRISPR/Cas9基因编辑技术的机制以及该技术在眼遗传病基因治疗方面中的应用进行综述。 展开更多
关键词 成簇规律间隔短回文重复序列 CRISPR-cas系统 基因治疗 眼遗传疾病
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CRISPR/Cas9基因编辑非病毒递送系统
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作者 盛劲菡 郑琪臻 汪铭 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期156-166,共11页
规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统的基因编辑技术为哺乳细胞基因组的精准修饰与编辑研究提供了高效、快捷的工具,但其化学生物学应用依然面临着CRISPR基因编辑工具Cas9蛋白和gRNA的细胞及活体递送等问题.近年来... 规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统的基因编辑技术为哺乳细胞基因组的精准修饰与编辑研究提供了高效、快捷的工具,但其化学生物学应用依然面临着CRISPR基因编辑工具Cas9蛋白和gRNA的细胞及活体递送等问题.近年来,研究人员通过开发多种非病毒递送载体,实现了编码CRISPR/Cas9基因编辑工具的DNA和信使RNA(mRNA)以及Cas9/gRNA核糖核蛋白(RNP)复合物的递送,并应用于靶基因的化学修饰与编辑调控.本文主要概述了近期CRISPR/Cas9基因编辑递送的研究进展,并对其化学生物学应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 规律间隔成簇短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/cas9) 基因编辑 药物递送 非病毒载体 纳米颗粒
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化学调控CRISPR/Cas9基因编辑技术的研究进展 被引量:1
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作者 肖珩 李永奎 邢曦雯 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-9,共9页
规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein 9,CRISPR/Cas9)基因编辑技术作为一项基因工程领域革新式的技术,为癌症、遗传性疾病及感染... 规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein 9,CRISPR/Cas9)基因编辑技术作为一项基因工程领域革新式的技术,为癌症、遗传性疾病及感染性疾病等多种重大疾病的治疗提供了极大的帮助.但如何在特定细胞和组织中实现时空调控的精准基因编辑,进而避免脱靶效应,依然是该技术在临床转化领域面临的重要挑战.近年来,通过化学分子和反应实现对CRISPR/Cas9活性的调控已经成为提升这项基因编辑技术效率的重要手段之一.本文综合评述了一些最近报道的化学调控CRISPR/Cas9基因编辑的方法,并对其在临床医学领域的应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 化学调控 小分子 规律间隔成簇短回文重复序列及其相关蛋白9 基因编辑
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乳酸菌CRISPR-Cas系统研究进展 被引量:4
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作者 李婉 边鑫 +2 位作者 王娜娜 李柏良 霍贵成 《中国乳品工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期22-25,35,共5页
对乳酸菌CRISPR-Cas系统(即:成簇的、规律间隔的短回文重复序列及相关Cas蛋白系统)抗噬菌体机制以及噬菌体进化出的相应免疫逃逸机制进行综述,旨为进一步研究噬菌体抗性乳酸菌发酵剂奠定基础。
关键词 乳酸菌 CRISPR-cas系统 噬菌体
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诱导耐药沙门菌CRISPR检测及cas基因表达分析 被引量:1
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作者 王磊 赵霞 +4 位作者 王文静 张瑞良 代兴杨 曾明华 李琳 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期370-376,共7页
[目的]通过对诱导耐药沙门菌成簇间隔的短回文重复序列(CRISPR)比对分析,以及cas(CRISPR associated)mRNA表达水平的变化,探讨CRISPR/Cas与沙门菌耐药性的关系。[方法]对鼠伤寒沙门菌ATCC13311进行耐药诱导分别获得3株体外诱导耐药(环... [目的]通过对诱导耐药沙门菌成簇间隔的短回文重复序列(CRISPR)比对分析,以及cas(CRISPR associated)mRNA表达水平的变化,探讨CRISPR/Cas与沙门菌耐药性的关系。[方法]对鼠伤寒沙门菌ATCC13311进行耐药诱导分别获得3株体外诱导耐药(环丙沙星、庆大霉素、氨苄西林)菌和1株体内诱导耐药(环丙沙星)菌,设计引物对CRISPR,进行PCR扩增并检测,应用CRISPR Finder分析CRISPR序列,对5株沙门菌的CRISPR序列进行比对;利用RT-q PCR检测耐药前后沙门菌cas1、cas6、casA mRNA表达水平的变化。[结果]成功扩增出2段CRISPR序列(CRISPR1、CRISPR2),耐药菌碱基的突变均发生在前导区和序列末端;CRISPR1序列的突变发生在前导区的1~4 bp和序列末端的1 136~1 144 bp区域内;CRISPR2序列的突变发生在前导区的1~14 bp和序列末端的780~796 bp区域内;重复间隔序列保守且发现有重复序列的退化现象(degeneration repeats,DRs),同时耐药菌cas1、cas6、casA mRNA的表达水平下降。[结论]提示:沙门菌CRISPR序列突变和cas mRNA表达水平下降与其耐药性有关。 展开更多
关键词 沙门菌 诱导耐药 成簇间隔短回文重复序列 cas MRNA表达量
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CRISPR-Cas基因编辑技术在泌尿系统肿瘤研究中的应用 被引量:1
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作者 杨悦 訾晓渊 孙颖浩 《中国肿瘤生物治疗杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期9-16,共8页
基于成簇规律间隔短回文重复系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeat-clustered regularly interspaced short palindromic repeats associated system,CRISPR-Cas)的基因编辑技术是一种新兴的基因编辑技术,它... 基于成簇规律间隔短回文重复系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeat-clustered regularly interspaced short palindromic repeats associated system,CRISPR-Cas)的基因编辑技术是一种新兴的基因编辑技术,它能精准完成外源DNA的识别与编辑,为基因工程提供了革命性的分子工具。CRIPSR-Cas基因编辑技术具有操作简便、易于设计等特点,将其运用于泌尿系统肿瘤研究中,可为泌尿系肿瘤相关基因的功能学研究提供新方法,进而更好地服务临床诊疗。本文将对CRISPRCas基因编辑技术分子结构与工作原理、在泌尿系肿瘤研究中的应用现状、最新进展及存在的问题进行综述。 展开更多
关键词 成簇规律间隔短回文重复序列系统 泌尿系统肿瘤 基因编辑
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一种靶向基因操作新技术——CRISPR/Cas 被引量:1
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作者 黄俊骏 王华华 梁卫红 《湖北农业科学》 2015年第19期4661-4665,4669,共6页
CRISPR/Cas系统是一种细菌在噬菌体长期选择压力下的获得性免疫系统。该系统是一段规律成簇间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR),具有保护细菌免遭外源DNA入侵的功能。该系统成功地... CRISPR/Cas系统是一种细菌在噬菌体长期选择压力下的获得性免疫系统。该系统是一段规律成簇间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat,CRISPR),具有保护细菌免遭外源DNA入侵的功能。该系统成功地被改造为第三代人工核酸内切酶,由于其突变效率高、制作简单及成本低的特点,目前已成功应用于人类细胞、干细胞、斑马鱼和小鼠以及植物的基因组精确修饰。CRISPR/Cas系统因其在结构上的特殊性以及功能上的特异性正逐渐成为整个生命科学研究领域的热点,被认为是一种具有广阔应用前景的基因组定点改造分子工具。回顾了CRISPR/Cas系统的研究历史,综述了近年来有关CRISPR系统的分类结构、作用机制以及最新应用进展,旨在为这一领域的科研工作提供参考。 展开更多
关键词 靶向基因操作 规律成簇间隔短回文重复序列(CRISPR) CRISPR/cas系统 结构 作用机制
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乳酸菌CRISPR-Cas系统同源性分析
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作者 李婉 张丹青 +1 位作者 王娜娜 霍贵成 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期134-140,146,共8页
CRISPR-Cas系统为乳酸菌抵抗噬菌体等外源基因元件提供获得性免疫,利用生物信息学方法分析了CRISPR序列及cas基因在乳酸菌种间的同源性关系。利用生物信息学方法预测NCBI中已测序的部分乳酸菌所含CRISPRCas系统,并对重复序列和Cas蛋白... CRISPR-Cas系统为乳酸菌抵抗噬菌体等外源基因元件提供获得性免疫,利用生物信息学方法分析了CRISPR序列及cas基因在乳酸菌种间的同源性关系。利用生物信息学方法预测NCBI中已测序的部分乳酸菌所含CRISPRCas系统,并对重复序列和Cas蛋白序列进行系统发生学分析。结果显示,嗜热链球菌、德氏乳杆菌和瑞士乳杆菌标准菌株均含不同数目的 CRISPR-Cas系统,各类型的重复序列高度保守,Cas蛋白序列同源性较高。CRISPR-Cas系统的同源性与其亚型密切相关,而与菌种亲缘关系有较大差异,证明了CRISPR-Cas系统能够通过基因水平转移传播这一结论。 展开更多
关键词 乳酸菌 clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)-cas系统 同源性 重复序列 间隔序列
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CRISPR/Cas技术在乳酸菌中的研究进展 被引量:1
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作者 房思昌 宋馨 +1 位作者 薛玉玲 王世杰 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期317-323,共7页
乳酸菌是重要的食品发酵剂,其传统的基因遗传操作技术为同源重组,该技术为后续的基因编辑工作奠定了基础,但是也存在操作繁琐、效率低等不足。成簇的规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats... 乳酸菌是重要的食品发酵剂,其传统的基因遗传操作技术为同源重组,该技术为后续的基因编辑工作奠定了基础,但是也存在操作繁琐、效率低等不足。成簇的规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)以其高效、便捷性推动了乳酸菌基因编辑的发展。该文综述了CRISPR的原理、分类,重点阐述了CRISPR操作系统在乳酸菌方面的应用。 展开更多
关键词 乳酸菌 成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR) CRISPR蛋白(cas)
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The Applications of CRISPR Screening in Aging Research
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作者 XU Jia-Xin JING Yao-Bin +1 位作者 QU Jing LIU Guang-Hui 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1186-1196,共11页
The advancement of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)gene editing technology has revolutionized the comprehension of human genome,propelling molecular and cellular biology research into ... The advancement of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)gene editing technology has revolutionized the comprehension of human genome,propelling molecular and cellular biology research into unexplored realms and accelerating progress in life sciences and medicine.CRISPR-based gene screening,recognized for its efficiency and practicality,is widely utilized across diverse biological fields.Aging is a multifaceted process governed by a myriad of genetic and epigenetic factors.Unraveling the genes regulating aging holds promise for understanding this intricate phenomenon and devising strategies for its assessment and intervention.This review provides a comprehensive overview of the progress in CRISPR screening and its applications in aging research,while also offering insights into future directions.CRISPR-based genetic-manipulation tools are positioned as indispensable instruments for mitigating aging and managing age-related diseases. 展开更多
关键词 clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR) genetic screening AGING
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NOD-SIRPA基因原位敲入BALB/c转基因小鼠的构建及鉴定
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作者 陶明阳 李馨 +1 位作者 吕亚楠 胡正 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第3期557-566,共10页
目的:基于成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白(Cas) 9技术构建NOD-信号调节蛋白α (SIRPA)基因敲入的小鼠模型,为构建更先进的人源化小鼠模型提供参考。方法:基于CRISPR/Cas9技术,将NOD背景SIRPA基因敲入至BALB/c小... 目的:基于成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白(Cas) 9技术构建NOD-信号调节蛋白α (SIRPA)基因敲入的小鼠模型,为构建更先进的人源化小鼠模型提供参考。方法:基于CRISPR/Cas9技术,将NOD背景SIRPA基因敲入至BALB/c小鼠受精卵中,扩繁获得稳定基因型来源的纯合小鼠(SIRPA-KI鼠)进行实验,设计PCR引物,核酸电泳鉴定小鼠基因型。按照小鼠品系分为C57BL/6组、BALB/c组和SIRPA-KI组,各组随机取3只周龄相近小鼠进行实验。诱导成熟的骨髓巨噬细胞与人CD47-Fc融合蛋白共孵育,Streptavidin PE/Cy7染色,流式细胞术检测PE/Cy7平均荧光强度(MFI),比较各组小鼠SIRPA基因结合人CD47 Fc的能力。每只鼠尾静脉注射2×109羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯(CFSE)标记的人红细胞,体内吞噬实验检测各组小鼠巨噬细胞体内吞噬人红细胞情况。随机取BALB/c和SIRPA-KI小鼠各1只诱导成熟骨髓巨噬细胞,体外吞噬实验检测各组小鼠巨噬细胞体内吞噬人红细胞情况。结果:成功获得BLAB/c SIRPANOD/NOD纯合小鼠。流式细胞术,与C57BL/6组比较,BALB/c组小鼠MFI明显升高(P<0.01);与C57BL/6组和BALB/c组比较,SIRPA-KI组小鼠MFI明显升高(P<0.01)。体内吞噬实验,C57BL/6组小鼠巨噬细胞整体清除人红细胞速率最快;巨噬细胞吞噬6 h时,与SIRPA-KI组比较,C57BL/6组人红细胞剩余百分率明显降低(P<0.01)且接近0%;与SIRPA-KI组比较,BALB/c组人红细胞剩余百分率明显降低(P<0.05)。体外吞噬实验,BALB/c组小鼠巨噬细胞明显吞噬人红细胞,且吞噬指数较高,为30.700%;与BALB/c组比较,SIRPA-KI组小鼠巨噬细胞吞噬指数明显降低(P<0.01)。结论:通过CRISPR/Cas9技术向BALB/c品系敲入NOD背景SIRPA基因,成功构建对人CD47亲和力增强和可明显抑制吞噬人红细胞且具有优越的人类细胞异种移植效率的小鼠模型。 展开更多
关键词 信号调节蛋白α BALB/c小鼠 C57BL/6小鼠 基于成簇的规则间隔短回文重复序列/基于成簇的规则间隔短回文重复序列相关蛋白9技术
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基于CRISPR的RNA检测技术在法医领域的应用和前景分析
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作者 方赟 王贤淼 +1 位作者 谢伟 孙启凡 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第10期2602-2613,共12页
成簇规律间隔短回文重复及其相关蛋白(CRISPR-Cas)系统作为新型分子检测技术,为法医领域的RNA分析开辟了创新路径。传统RNA检测方法因流程繁琐、抗干扰性弱等问题,难以适应法医学对快速、精准与现场检测的现实需求,基于CRISPR-Cas原理的... 成簇规律间隔短回文重复及其相关蛋白(CRISPR-Cas)系统作为新型分子检测技术,为法医领域的RNA分析开辟了创新路径。传统RNA检测方法因流程繁琐、抗干扰性弱等问题,难以适应法医学对快速、精准与现场检测的现实需求,基于CRISPR-Cas原理的RNA检测技术通过CRISPR RNA与Cas蛋白的协同识别机制,整合等温扩增与级联酶促反应机制,在提升RNA检测灵敏度的同时大幅缩短分析时间,从而突破传统检测的时空限制,通过试纸条或便携式设备实现无大型设备支持条件下的单分子级检测精度与即时结果判读,有效推动法医现场检验向高效化发展。但实际应用中仍存在环境干扰、酶活性波动及标准化不足等技术瓶颈亟待解决。后续研究应重点突破多重检测技术瓶颈,增强检测体系的稳定性,同时开发微流控集成设备,并制定统一的质量标准与伦理规范。本文系统梳理了CRISPR-RNA检测的技术原理与应用场景,旨在为相关技术的法医学转化提供理论支撑,助力法医检验技术的创新发展。 展开更多
关键词 成簇规律间隔短回文重复(CRISPR) 成簇规律间隔短回文重复相关蛋白(cas) RNA检测 刑事技术 法医现 场学
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AKT三种亚型基因敲除对小鼠胚胎干细胞自我更新和分化的影响
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作者 杨淇 汤帅 +5 位作者 张林林 唐午阳 豆澳祥 张宇航 李丕顺 郑晓峰 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第3期426-436,共11页
AKT,又称为蛋白质激酶B(protein kinase B, PKB),在细胞增殖和代谢过程中发挥关键作用。AKT有3种亚型:AKT1、AKT2和AKT3,这3种亚型对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs)多能性和分化的影响尚不明确。本研究旨在探讨AKT... AKT,又称为蛋白质激酶B(protein kinase B, PKB),在细胞增殖和代谢过程中发挥关键作用。AKT有3种亚型:AKT1、AKT2和AKT3,这3种亚型对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs)多能性和分化的影响尚不明确。本研究旨在探讨AKT亚型缺失对小鼠胚胎干细胞自我更新和分化的影响。本文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立AKT的3种亚型基因敲除的细胞系,通过蛋白质印迹(Western blot)、流式细胞术、qRT-PCR、CCK-8、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AP)染色和RNA-seq对其表型和分子变化进行分析。Akt的3种亚型基因敲除的细胞系构建成功,Akt1和Akt2的缺失会抑制小鼠胚胎干细胞的增殖,Akt任意一种亚型的缺失不会影响多能性基因在mRNA水平和蛋白质水平的表达,但在拟胚体形成过程中,Akt的3种亚型的缺失均会影响3个胚层基因的mRNA水平表达。转录物组分析结果表明,与野生型mESCs相比,Akt1、Akt2和Akt3缺失后分别有995、547和429个差异表达基因(|log2FC|≧1,P<0.05),这3种亚型调控的差异表达基因存在部分重叠。综上,Akt的3种亚型的独立缺失不影响小鼠胚胎干细胞干性的维持,但是他们对于分化至关重要。Akt的3种亚型可以共同调控基因的表达,同时也保留了各自的调控特异性。本研究为理解Akt的3种亚型在干细胞生物学中的独特和重叠作用提供了基础,突显了它们在维持干细胞功能和分化中的重要性。 展开更多
关键词 小鼠胚胎干细胞 AKT亚型 多能性 CRISPR/cas9 RNA测序
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基因编辑技术及其在糖生物学研究中的应用 被引量:1
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作者 章恩华 邱宏 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期433-452,共20页
基因功能的解析是现代生物学研究的基本问题,基因的精准、高效和靶向编辑是基因功能研究不可或缺的手段。在过去的30多年,基因编辑实现了从基于同源重组修复技术的基因打靶技术(gene targeting)到基于锌指核酸酶、转录激活样效应因子核... 基因功能的解析是现代生物学研究的基本问题,基因的精准、高效和靶向编辑是基因功能研究不可或缺的手段。在过去的30多年,基因编辑实现了从基于同源重组修复技术的基因打靶技术(gene targeting)到基于锌指核酸酶、转录激活样效应因子核酸酶和CRISPR相关核酸酶等可编程核酸酶的可控编辑技术的革命性转变。这些技术的发展极大地促进了基因功能的研究并促生了疾病治疗的颠覆性技术。本文综述了CRISPR-Cas的分类、组成及其在细菌中发挥免疫防御作用的工作原理,重点综述了基于CRISPR-Cas系统的最新基因编辑工具包括基因转录编辑器、表观遗传编辑器、碱基编辑器、先导编辑器以及靶向RNA的RCas编辑系统。随后综述了基因编辑器的细胞和器官靶向递送策略,主要讨论了腺相关病毒、脂质纳米颗粒和细胞外囊泡的优劣。最后,本文综述了基因编辑技术在糖生物学研究中的应用,包括糖类物质功能、生物合成与机制,糖蛋白质组学分析,细胞糖芯片的构建和应用以及蛋白质糖基化工程改造。精确基因编辑技术的发展促进了糖类物质的生物合成机制、结构与功能研究,也正在推进转化糖科学研究。 展开更多
关键词 基因编辑 糖生物学 细胞外囊泡 CRISPR-cas系统
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嗜热链球菌中CRISPR序列的检测与同源性分析 被引量:9
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作者 邓凯波 霍贵成 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期153-157,共5页
为探明内蒙古的8株嗜热链球菌的CRISPR,用PCR方法扩增了其CRISPR序列,并采用生物信息学方法分析和预测了重复序列(direct repeat,DR)的同源性及二级结构。结果表明:除S4只含有一个CRISPR结构外,其余7株嗜热链球菌均检测出3条CRISPR序列... 为探明内蒙古的8株嗜热链球菌的CRISPR,用PCR方法扩增了其CRISPR序列,并采用生物信息学方法分析和预测了重复序列(direct repeat,DR)的同源性及二级结构。结果表明:除S4只含有一个CRISPR结构外,其余7株嗜热链球菌均检测出3条CRISPR序列,远高于CRISPR database公布细菌中具有该结构的比例(46.4%),且分别具特异性的重复序列(DR1~DR3);CRISPR最长达2853bp,最短仅101bp。对DR的二级结构预测发现,DR1~DR3均能形成回文结构,但茎环大小会有差异;在同源性比对中发现,除多数同属或同种外,供试DR还与个别远缘菌种具有高同源性,这种现象证明了供试菌株的CRISPR序列同样存在的水平基因转移,并可能存在其他的进化进程。 展开更多
关键词 嗜热链球菌 clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)检测 同源性
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基因编辑技术和细胞疗法在体外基因治疗中的应用 被引量:5
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作者 杨鑫宇 王大勇 高旭 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1265-1272,共8页
基因治疗作为一种新的疾病治疗手段,为传统医药无法治愈的疾病的治疗带来了新的希望。它主要通过使用载体等其他递送系统将外源基因导入体细胞内,或使用基因编辑技术直接实现基因的碱基替换、敲入或敲除,或将某一组织器官的细胞在体外... 基因治疗作为一种新的疾病治疗手段,为传统医药无法治愈的疾病的治疗带来了新的希望。它主要通过使用载体等其他递送系统将外源基因导入体细胞内,或使用基因编辑技术直接实现基因的碱基替换、敲入或敲除,或将某一组织器官的细胞在体外经基因编辑技术修饰或改造后重新回输至体内,以修复受损基因,纠正基因功能,最终达到治疗疾病的目的。目前,基因编辑技术与细胞治疗相结合的基因治疗方法已在多种疾病中实现了临床实验,例如血友病、镰刀细胞贫血、免疫系统缺陷疾病等,且随着基因编辑技术以及干细胞技术的出现,基因治疗有了新的革新和突破,但两者相结合潜在的弊端也同样制约着基因治疗的发展,比如脱靶效率、载体的导入效率、PAM(protospacer adjacent motif)序列的制约和对P53基因的影响等。随着技术的进一步革新和发展,基因治疗的方法、技术以及理论逐渐完善,未来基因治疗将有可能为更多遗传性疾病甚至复杂性疾病的治疗提供新思路。本文就基因治疗的方法和发展前景进行了概述,以期为基因治疗未来研究工作的开展提供参考。 展开更多
关键词 基因治疗 CRISPR/cas9 细胞疗法 基因编辑
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