成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)介导的基因组编辑技术研究进展 被引量：3

1

作者 单琳琳 夏海滨 《细胞与分子免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期856-862,共7页

成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)介导的基因组编辑技术已成为生物医学领域中研究基因功能及其表达调控的重要手段之一。随着CRISPR技术的拓展,各种基于CRISPR技术的新型研究、诊断和治疗等工具得到进一步的开发,并在新型动物疾... 成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)介导的基因组编辑技术已成为生物医学领域中研究基因功能及其表达调控的重要手段之一。随着CRISPR技术的拓展,各种基于CRISPR技术的新型研究、诊断和治疗等工具得到进一步的开发,并在新型动物疾病模型的建立、疾病快速诊断、肿瘤及免疫相关性疾病的治疗等方面取得了重大进展和突破。我们重点对CRISPR/CRISPR相关蛋白(Cas)技术的发展现状及其在生物医学领域的应用进展进行综述,并对其未来应用前景和发展方向进行讨论和展望。 展开更多

关键词 成簇的规律间隔的短回文重复序列(crispr) crispr相关蛋白(Cas) 基因编辑 基因诊断 基因治疗 综述

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CRISPR-Cas基因编辑技术在微生物组工程中的应用 被引量：3

2

作者 胡玉灿 曹朝辉 +3 位作者 郑灵刚 沈俊涛 赵维 戴磊 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期57-69,共13页

微生物组工程是对复杂微生物群落进行改造,在基因组、代谢组及群落生态结构等多个层次上实现微生物组的精准调控.成簇规律间隔短回文序列(CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-Cas)系统是近期发展迅速的高效基因编辑工具.本文回顾了微生物组工... 微生物组工程是对复杂微生物群落进行改造,在基因组、代谢组及群落生态结构等多个层次上实现微生物组的精准调控.成簇规律间隔短回文序列(CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-Cas)系统是近期发展迅速的高效基因编辑工具.本文回顾了微生物组工程领域CRISPR-Cas系统的重要研究工作,重点关注CRISPR-Cas系统在微生物组的基因编辑和生态调控方面的应用.针对CRISPR-Cas系统在微生物组工程领域的应用挑战,本文从外源DNA递送方式和基因表达调控元件两个方面总结了微生物组工程的关键辅助方法与发展趋势,展望了微生物组工程领域所面临的挑战与机遇. 展开更多

关键词 成簇规律间隔短回文序列(crispr)及其相关蛋白(crispr-cas)系统 微生物组工程 基因编辑技术 递送方法 基因表达调控元件

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基于CRISPR/Cas9方法构建‘沪农灵芝1号’基因编辑系统 被引量：3

3

作者 张志刚 张劲松 +5 位作者 邹根 唐传红 冯杰 鲍大鹏 陈建波 谭贻 《食用菌学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期9-18,共10页

构建密码子优化的cas 9表达质粒pMD-EXP-cas 9,通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导转化灵芝(Ganoderma lucidum)菌株‘沪农灵芝1号’(‘Hunong No.1’)单核菌株L1,得到含有cas9完整表达盒的菌株L1-cas9。利用T7启动子构建靶向u... 构建密码子优化的cas 9表达质粒pMD-EXP-cas 9,通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导转化灵芝(Ganoderma lucidum)菌株‘沪农灵芝1号’(‘Hunong No.1’)单核菌株L1,得到含有cas9完整表达盒的菌株L1-cas9。利用T7启动子构建靶向ura3基因的表达质粒psgRNA-1和psgRNA-2,体外转录后得到sgRNA 1和sgRNA 2。通过PEG介导的转化,将sgRNA 1和sgRNA 2转化进L1-cas9的原生质体中,得到ura3基因被破坏的突变体,首次在‘沪农灵芝1号’菌株单核体中构建成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白9(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated protein 9,CRISPR/Cas9)基因编辑系统,ura3基因的编辑效率为4个突变体(107个原生质体)。利用0.006%曲拉通X-100优化PEG介导的转化系统,可使ura3基因编辑效率提高至18个以上突变体(107个原生质体),本研究的结果为灵芝基因功能的研究和分子育种提供更高效的方法。 展开更多

关键词 ‘沪农灵芝1号’ 基因破坏 成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白9(crispr/Cas9) 曲拉通X-100

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运用CRISPR/Cas9技术构建敲除体轴抑制蛋白1(AXIN1)基因的ACT-1人未分化甲状腺癌细胞系 被引量：2

4

作者 文丹 黄蓉 +2 位作者 谢建平 温琥玲 林师宇 《细胞与分子免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期419-424,共6页

目的构建体轴抑制蛋白1(AXIN1)基因敲除的ACT-1人未分化甲状腺癌单克隆细胞系。方法用分子克隆技术及成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(CRISPR/Cas9)基因编辑技术构建AXIN1基因敲除的单克隆细胞系;采用实时荧光定量PCR检测AC... 目的构建体轴抑制蛋白1(AXIN1)基因敲除的ACT-1人未分化甲状腺癌单克隆细胞系。方法用分子克隆技术及成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(CRISPR/Cas9)基因编辑技术构建AXIN1基因敲除的单克隆细胞系;采用实时荧光定量PCR检测ACT-1细胞的AXIN1 mRNA水平,Western blot法检测AXIN1蛋白水平。结果通过T7检测成功获得有效的两个单链导向RNA(sgRNA)Cr3及Cr5;通过酶切鉴定及测序成功构建携带绿色荧光蛋白(GFP)的靶向AXIN1的sgRNA病毒载体;成功获得包括阴性对照在内的4个单克隆ACT-1未分化甲状腺癌细胞系;敲除组细胞AXIN1 mRNA及蛋白水平均明显降低。结论采用CRISPR-Cas9技术成功建立了敲除AXIN1基因的ACT-1未分化甲状腺癌细胞系。 展开更多

关键词 成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(crispr/Cas9) 未分化甲状腺癌 体轴抑制蛋白1(AXIN1)

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CRISPR/Cas系统在病原体检测方面的研究进展 被引量：6

5

作者 王雅轩 朱晓雁 苏建荣 《中国人兽共患病学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期839-844,共6页

规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated,CRISPR/Cas)是一种广泛存在于细菌和古细菌内部的特有的适应性免疫系统,用于抵抗外来核酸入侵。目前,该系统被... 规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated,CRISPR/Cas)是一种广泛存在于细菌和古细菌内部的特有的适应性免疫系统,用于抵抗外来核酸入侵。目前,该系统被分为6个类型和22个亚型,常见被应用于核酸检测的Cas9、Cas12和Cas13分别属于II型、V型和VI型。根据世界卫生组织的标准,理想的病原体检测方法应该具备灵敏、特异、快速、低成本、易于使用和无需大型设备等特点,而CRISPR/Cas的特性使其在病原体检测方面显示出了巨大的潜力。本文主要总结了Cas9、Cas12、Cas13和Cas14在病原体检测中的应用,并对CRISPR/Cas未来的应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 规律成簇间隔短回文重复序列及其相关蛋白 基因编辑 病原体检测 生物传感器 诊断

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基于上转换发光共振能量转移的CRISPR/Cas12a生物传感系统用于HPV16 DNA双信号检测 被引量：2

6

作者 章丽玲 刘浏 +3 位作者 郑明秋 方文凯 刘达 唐宏武 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期67-79,共13页

传统的纯核结构的上转换纳米材料用于生物传感时,存在表面猝灭效应或者因发光共振能量转移(LRET)效率不高导致灵敏度低等缺点,对目标物的灵敏检测有一定的局限性.本文通过多步高温共沉淀,介导壳层外延成长法,合成了NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er... 传统的纯核结构的上转换纳米材料用于生物传感时,存在表面猝灭效应或者因发光共振能量转移(LRET)效率不高导致灵敏度低等缺点,对目标物的灵敏检测有一定的局限性.本文通过多步高温共沉淀,介导壳层外延成长法,合成了NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)(C-UCNPs)核层发光和NaYF_(4)@NaYF_(4)∶Yb^(3+),Er^(3+)@NaYF_(4)(CSS-UCNPs)内壳层发光能量限域型上转换纳米材料,并表征了材料的晶型、形貌、表面配体、元素组成和发光共振能量转移效率.结果表明,该材料具有表面猝灭效应低、发光共振转移效率较高的优势,随后将其与成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR/Cas)12a-纳米金系统结合,实现了人乳头瘤病毒DNA(HPV16 DNA)的比色定性和上转换发光定量分析,检出限为69.8 pmol/L,双信号检测有效提高了检测结果的准确性.此外,本方法不仅特异性强,还能识别单碱基错配的HPV16 DNA,提高了DNA片段的容错率. 展开更多

关键词 上转换纳米材料 核/壳/壳结构 成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白12a系统 人乳头瘤病毒

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CRISPR/Cas9基因编辑非病毒递送系统

7

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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一种靶向基因操作新技术——CRISPR/Cas 被引量：1

8

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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CRISPR/Cas9技术在遗传性眼病基因治疗中的应用 被引量：6

9

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技术敲除RAW264.7细胞的GPR43基因抑制其对肺炎克雷伯菌的吞噬功能 被引量：1

10

作者 徐方明 苏丛 +5 位作者 伍婷 陈昊然 张鹏飞 刘艳艳 兰燕虎 李家斌 《细胞与分子免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期481-486,共6页

目的利用成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(CRISPR/Cas9)技术构建稳定敲除G蛋白偶联受体43(GPR43)基因的RAW264.7细胞系,探究GPR43基因在肺炎克雷伯菌感染过程中的作用机制。方法设计3对针对GPR43基因的小导向RNA(sgRNA),将sg... 目的利用成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(CRISPR/Cas9)技术构建稳定敲除G蛋白偶联受体43(GPR43)基因的RAW264.7细胞系,探究GPR43基因在肺炎克雷伯菌感染过程中的作用机制。方法设计3对针对GPR43基因的小导向RNA(sgRNA),将sgRNA插入pLenticrisprV2质粒中,利用慢病毒包装系统包装含有sgRNA的重组质粒pLenticrisprV2;将病毒感染RAW264.7细胞,嘌呤霉素筛选单克隆细胞;将扩增的单克隆细胞提取基因组DNA,测序GPR43基因相关序列并与野生型GPR43基因进行比对,确认敲除成功的细胞株(GPR43^-/-RAW264.7细胞),Western blot法检测GPR43蛋白水平。肺炎克雷伯菌感染GPR43^-/-RAW264.7细胞,实时定量PCR法检测细菌感染后细胞内白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6和肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达水平的变化,并观察敲除GPR43后,RAW264.7细胞吞噬能力的变化。结果挑选的单克隆细胞经Western blot验证GPR43蛋白不表达,并且DNA测序结果显示在sgRNA插入位置缺失34个碱基,证明成功敲除GPR43基因。GPR43^-/-RAW264.7细胞感染肺炎克雷伯菌后,细胞中的IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平均低于对照组,且GPR43^-/-RAW264.7细胞对肺炎克雷伯菌的吞噬能力降低。结论CRISPR/Cas9技术敲除GPR43基因,抑制其对肺炎克雷伯菌的吞噬功能及炎性细胞因子的产生。 展开更多

关键词 RAW264.7细胞 成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(crispr/Cas9) G蛋白偶联受体43(GPR43) 肺炎克雷伯

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弓形虫srs19d基因敲除株的构建及其在宿主细胞中的生物学功能分析

11

作者 牛水珠 潘明 +1 位作者 葛层层 黄思扬 《中国兽医杂志》 CAS 北大核心 2024年第8期10-17,共8页

为探究弓形虫表面抗原1相关序列(SRS)蛋白家族新成员SRS19D的功能,本试验以弓形虫Ⅱ型Pru虫株为亲本,运用成簇规律间隔短回文重复-CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术构建了PruΔsrs 19 d敲除虫株,并进行了噬斑试验、细胞内增殖试验、体... 为探究弓形虫表面抗原1相关序列(SRS)蛋白家族新成员SRS19D的功能,本试验以弓形虫Ⅱ型Pru虫株为亲本,运用成簇规律间隔短回文重复-CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术构建了PruΔsrs 19 d敲除虫株,并进行了噬斑试验、细胞内增殖试验、体外缓殖子转化试验、小鼠毒力试验和小鼠脑包囊检测试验。噬斑试验和细胞内增殖试验结果显示,与Pru虫株相比,PruΔsrs 19 d敲除虫株在人包皮成纤维(HFF)细胞上形成的噬斑显著变小(P<0.05),纳虫泡内形成的速殖子个数显著减少(P<0.05)。体外缓殖子转化试验发现,与Pru虫株相比,PruΔsrs 19 d敲除虫株的体外缓殖子转化率极显著降低(P<0.01)。小鼠毒力试验结果显示,与Pru虫株相比,弓形虫PruΔsrs 19 d敲除虫株不会引起ICR小鼠的死亡(P<0.05)。小鼠脑包囊检测试验结果显示,与Pru虫株相比,PruΔsrs 19 d敲除虫株感染小鼠后形成的脑包囊数量极显著减少(P<0.01)。本试验成功构建了弓形虫PruΔsrs 19 d敲除虫株,发现srs 19 d基因在弓形虫的体外生长、复制、毒力和慢性感染中发挥重要作用,为进一步探究SRS19D的功能和作用机制提供参考。 展开更多

关键词 弓形虫 表面抗原1相关序列(SRS) srs19d 成簇规律间隔短回文重复-crispr相关蛋白9(crispr/Cas9) 生物学功能

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益生菌的功能基因导入和基因编辑 被引量：4

12

作者 徐根兴 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1593-1603,共11页

益生菌已经在临床和食品领域应用多年,其安全性和有效性已经获得人们的认可。随着分子生物学技术的发展,采用益生菌作为载体进行基因导入或基因编辑,这些遗传改造的益生菌一部分已经作为新的药品或疫苗进入到临床应用阶段。携带功能基... 益生菌已经在临床和食品领域应用多年,其安全性和有效性已经获得人们的认可。随着分子生物学技术的发展,采用益生菌作为载体进行基因导入或基因编辑,这些遗传改造的益生菌一部分已经作为新的药品或疫苗进入到临床应用阶段。携带功能基因的益生菌定殖于肠道进行表达和缓慢释放,这类益生菌作为活体药物获得益生菌和功能基因的双重功效,可用于治疗某些疑难病症。携带蛋白质抗原基因的益生菌定殖于肠道进行表达,可诱导肠道黏膜免疫、细胞免疫和体液免疫,这是一条更安全的口服疫苗途径。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)以其高效与便捷性推动了益生菌基因编辑的发展。这篇综述介绍了CRISPR-Cas9操作系统在益生菌方面的应用。对传统遗传操作较难的益生菌采用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑,使其基因敲除和基因突变,基因敲入和基因调控等更为简单、高效和易操作。这些CRISPR/Cas9、CRISPRa和CRISPRi技术在益生菌的基因表达调控和代谢工程等领域具有巨大的应用潜力,例如医药、食品以及工业等相关重要产品的获得。本文总结了益生菌基因导入和基因编辑在生物制品生产中的相关应用,最后对其未来的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 益生菌 基因导入 基因编辑 疫苗 成簇的规则间隔短回文重复序列 crispr相关蛋白 crispr干扰 crispr激活 遗传工程改造益生菌

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益生菌遗传育种方法研究进展

13

作者 高娉娉 刘汉清 +3 位作者 张凤 凌新 郭丽琼 林俊芳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第22期302-310,共9页

益生菌的多样化益生作用使其在人类健康领域发挥着重要作用,基于益生菌生产的药品、食品和膳食补充剂也受到越来越多的关注。目前,研究人员致力于为药品和食品行业选育新型益生菌,以期为食品药品行业的发展提供新的思路。遗传育种为选... 益生菌的多样化益生作用使其在人类健康领域发挥着重要作用,基于益生菌生产的药品、食品和膳食补充剂也受到越来越多的关注。目前,研究人员致力于为药品和食品行业选育新型益生菌,以期为食品药品行业的发展提供新的思路。遗传育种为选育具有有益特性的益生菌菌株提供了一个很好的平台,这对提升益生菌的市场价值和人类健康具有重要意义。为了今后更好的开展益生菌育种工作,该文综述了原生质体融合、基因组重排、常压室温等离子体诱变及基因编辑技术[成簇规律间隔的短回文重复序列相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated,CRISPR-Cas)技术和碱基编辑技术]等遗传育种技术的研究现状及在益生菌中的应用,并讨论了遗传育种的安全性,旨在为优良益生菌的选育提供参考,促进益生菌资源的开发和利用。 展开更多

关键词 益生菌 原生质体融合 基因组重排 常压室温等离子体 成簇规律间隔的短回文重复序列相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-associated crispr-cas) 碱基编辑

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