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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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The Applications of CRISPR Screening in Aging Research
2
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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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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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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定点整合β1,4半乳糖基转移酶、α-2,6-唾液酸转移酶1和N-乙酰氨基糖基转移酶Ⅲ的CHO工程细胞株构建
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作者 李仙红 贾润清 +4 位作者 王友亮 漫未玲 朱天昊 阎新龙 林艳丽 《中国生物化学与分子生物学报》 北大核心 2025年第4期576-585,共10页
对哺乳动物细胞CHO进行糖基化改造,用于生产蛋白质类药物。首先测定CHO细胞Rosa26位点的基因组序列,设计gRNA序列,利用规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR/Cas9)技术,将着陆架整合到CHO细胞的Rosa26位点处。通过重叠PCR及无缝连接技术构建... 对哺乳动物细胞CHO进行糖基化改造,用于生产蛋白质类药物。首先测定CHO细胞Rosa26位点的基因组序列,设计gRNA序列,利用规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR/Cas9)技术,将着陆架整合到CHO细胞的Rosa26位点处。通过重叠PCR及无缝连接技术构建3个糖基转移酶共同表达的打靶载体,分别是β1,4半乳糖基转移酶(B4GALT1)、α-2,6-唾液酸转移酶1(ST6GAL1)和N-乙酰氨基糖基转移酶Ⅲ(GnTⅢ),并利用重组酶介导的盒式交换技术(recombinase-mediated cassette exchange,RMCE)将3个糖基转基因酶基因定点整合到CHO Rosa26位点中。PCR证实了3个糖基转移酶成功定点整合Rosa26位点,qRT-PCR证实3个糖基转移酶的mRNA表达水平均在50000倍以上,蛋白质免疫印迹法证实3个糖基转移酶的蛋白质表达水平均在4倍以上(P<0.001)。成功构建了Rosa26位点定点整合3个糖基转移酶的CHO工程细胞株。 展开更多
关键词 β-1 4半乳糖基转移酶 α-2 6-唾液酸转移酶1 N-乙酰氨基糖基转移酶Ⅲ 规律成簇的间隔短回文重复技术 重组酶介导的盒式交换技术 中国仓鼠卵巢细胞
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乳酸菌CRISPR-Cas系统同源性分析
7
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家族新成员:CRISPR-Cpf1 被引量:5
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作者 周晨晨 刘写写 +1 位作者 谢海华 谷峰 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第6期585-592,共8页
近年来,基因组编辑技术得到了飞速发展,该技术正在基础生物学研究、医学、生物技术等多个领域引起一场新的变革.Cpf1,作为CRISPR系统的新成员,极大地扩展了基因编辑靶位点的选择范围,同时其介导的多基因编辑具有明显的优势.另外,较短的c... 近年来,基因组编辑技术得到了飞速发展,该技术正在基础生物学研究、医学、生物技术等多个领域引起一场新的变革.Cpf1,作为CRISPR系统的新成员,极大地扩展了基因编辑靶位点的选择范围,同时其介导的多基因编辑具有明显的优势.另外,较短的crRNA序列也使Cpf1更容易产业化.本文将从Cpf1的结构和编辑特点、应用进展、目前面临的问题及展望等方面进行介绍和总结. 展开更多
关键词 基因组编辑技术 成簇规律间隔短回文重复(clustered REGULATORY interspaced short palindromic repeats crisprs) crispr-Cpf1
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CRISPR相关的生物信息学基础 被引量:3
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作者 陶洋 李金城 廖奇 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1067-1076,共10页
成簇规律间隔短回文序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是细菌和古细菌在不断进化的过程中获得的一种适应性免疫防御机制,该结构与一些功能相关的蛋白质(CRISPR-associated,Cas)合称CRISPR-Cas系... 成簇规律间隔短回文序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是细菌和古细菌在不断进化的过程中获得的一种适应性免疫防御机制,该结构与一些功能相关的蛋白质(CRISPR-associated,Cas)合称CRISPR-Cas系统。由于其致突变效率高、操作简单及成本较低的特点,近年来对CRISPR/Cas系统的研究获得越来越广泛的关注。该系统迅速在各领域中得到广泛应用,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。但是,该系统存在脱靶效应、测序数据分析等挑战。为此,许多研究者开发出各种软件解决以上问题。本文着重从生物信息学的角度出发,对CRISPR/Cas系统中sgRNA的设计软件、CRISPR全基因组筛选功能基因的测序数据分析软件以及CRISPR在生物信息学中的运用作一系统综述。 展开更多
关键词 crispr 基因编辑 生物信息学
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CRISPR基因编辑技术的发展及应用 被引量:7
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作者 巩琦凡 郑晓飞 付汉江 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期332-340,共9页
对基因组DNA进行自由编辑,一直是生物学家的梦想,随着CRISPR-Cas9这一强大基因编辑工具的发现及应用,这一梦想终于成真。起初,科学家发现Cas9、Cas12a及Cas12f等多种CRISPR-Cas系统可用于真核细胞DNA的编辑,随后,又陆续发现Cas13a、Cas... 对基因组DNA进行自由编辑,一直是生物学家的梦想,随着CRISPR-Cas9这一强大基因编辑工具的发现及应用,这一梦想终于成真。起初,科学家发现Cas9、Cas12a及Cas12f等多种CRISPR-Cas系统可用于真核细胞DNA的编辑,随后,又陆续发现Cas13a、Cas13b及Cas13d等核酸酶靶向RNA分子。不仅如此,通过各种各样的改造,科学家还开发一系列新型CRISPR-Cas系统。这些人工改造的基因编辑系统比天然的CRISPR系统具有更高的DNA切割活性、更强的特异性以及更小的体积,它们形成了一个强大的工具集,可用于DNA序列的敲除、替换、表观遗传编辑甚至基因表达的激活和抑制。CRISPR基因编辑技术不仅是基因功能研究的强大工具,其在疾病治疗靶点的发现、病原体的核酸诊断与肿瘤等疾病的临床治疗方面也展现出巨大的潜力。当然,CRISPR技术在实际应用中仍然存在许多潜在的问题尚待解决,例如其在体内的高效递送,免疫原性和脱靶效应等。这些问题都将在本综述中展开讨论。相信随着CRISPR编辑技术的进一步改进,它将以更加完善和精确的方式在人类疾病的预防和治疗中发挥更大的作用。 展开更多
关键词 基因编辑 成簇的规律间隔短回文重复序列(crispr) Cas9变体 crispr筛选 免疫治疗
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基于CRISPR/Cas9技术的基因敲入/敲除策略 被引量:7
11
作者 张雪梅 高旭 马宁 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-6,共6页
成簇的规律间隔性短回文序列(CRISPR)基因编辑系统,因其设计简单操作方便和无种属限制,已成为一种广泛应用的基因组定点编辑工具,在复杂的基因组编辑,例如基因的人源化改造以及条件等位基因的构建中有所应用。在自然界中,CRISPR系统拥... 成簇的规律间隔性短回文序列(CRISPR)基因编辑系统,因其设计简单操作方便和无种属限制,已成为一种广泛应用的基因组定点编辑工具,在复杂的基因组编辑,例如基因的人源化改造以及条件等位基因的构建中有所应用。在自然界中,CRISPR系统拥有多种类别。其中,CRISPR/Cas9系统是研究最深入、应用最成熟的一种。本文针对CRISPR/Cas9系统,分别从基因敲入/敲除片段的大小、同源臂长短、构型即递送方式等技术环节进行综述,阐述不同设计及操作条件下由CRISPR/Cas9系统介导的基因敲入/敲除的效率差异。 展开更多
关键词 基因编辑 成簇的规律间隔性短回文序列(crispr) 基因敲入 同源模板
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CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测新技术中的研究进展 被引量:5
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作者 寇秀颖 周宝青 +3 位作者 陈玲 代京莎 张菊梅 吴清平 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期313-323,共11页
食源性致病菌的早期筛查与快速检测对食品安全和临床诊断至关重要。然而,传统检测方法操作繁琐、费时费力,难以满足快速检测需求。成簇、规则间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)... 食源性致病菌的早期筛查与快速检测对食品安全和临床诊断至关重要。然而,传统检测方法操作繁琐、费时费力,难以满足快速检测需求。成簇、规则间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)和关联蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)组成的CRISPR/Cas是广泛存在于细菌和古细菌中的一种免疫系统,其高效特异序列识别及切割活性的特性,为食源性致病菌高灵敏、快速检测提供了一种新的途径。本文介绍了CRISPR/Cas系统的原理、机制及发展,总结了近年来基于CRISPR/Cas系统结合不同结果报告方式用于食源性致病菌快速检测的最新进展,并对其优势、局限性和未来发展方向进行了讨论。 展开更多
关键词 crispr/Cas 食源性致病菌 反式切割 快速检测技术
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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
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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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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
15
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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基因编辑技术及其在糖生物学研究中的应用 被引量:1
16
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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基因组编辑开启家蚕研究新纪元 被引量:9
17
作者 马三垣 夏庆友 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期195-203,共9页
蚕桑丝绸产业的主体产品是蚕丝,蚕丝性能改良的技术创新之于蚕桑丝绸产业的重要性和迫切性,尤其体现在蚕丝遗传改良相关的生物技术上。近年来,锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活效应子核酸酶(TALEN)和成簇规律间隔短回文重复序列系统(CRISPR/... 蚕桑丝绸产业的主体产品是蚕丝,蚕丝性能改良的技术创新之于蚕桑丝绸产业的重要性和迫切性,尤其体现在蚕丝遗传改良相关的生物技术上。近年来,锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活效应子核酸酶(TALEN)和成簇规律间隔短回文重复序列系统(CRISPR/Cas9)等基因组编辑技术的产生与发展,已经在生命科学基础理论研究、经济物种的遗传改造以及人类疾病的预防与治疗等领域掀起了一场如火如荼的革命。在家蚕基因组生物学国家重点实验室的研究团队和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、日本国立农业生物资源研究所等国内外同仁的努力下,家蚕的研究也紧跟时代潮流,建立了基因组编辑技术体系,并跻身于众多模式生物基因组编辑技术的前沿阵列。更为可喜的是,部分家蚕基因组编辑的论文发表以后,得到了生命科学界、蚕桑丝绸业界和政府相关部门对蚕业科技的极大关注,其中有多篇SCI论文被高频次引用,蚕桑丝绸业界长期关注和难以解决的蚕丝遗传改良、丝腺生物反应器等问题在基因组编辑技术的介入后有望得到快速突破。本文就家蚕基因组编辑技术带给传统蚕桑丝绸产业的机遇,以及该项技术的发展、应用现状和前景作简要总结,以供研究者借鉴和参考。 展开更多
关键词 基因组编辑 家蚕 蚕桑丝绸产业 锌指核酸酶 类转录激活效应子核酸酶 成簇规律间隔短回文重复序列系统
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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:4
18
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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人工核酸酶介导的基因组编辑技术 被引量:2
19
作者 支大龙 牛昱宇 季维智 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1132-1137,共6页
传统的基因组编辑技术是基于胚胎干细胞和同源重组实现生物基因组定向改造,但是该技术打靶效率低,严重制约了生命科学以及医学的研究.因此,研究新的基因组编辑技术十分重要.人工核酸酶介导的基因组编辑技术是通过特异性识别靶位点造成DN... 传统的基因组编辑技术是基于胚胎干细胞和同源重组实现生物基因组定向改造,但是该技术打靶效率低,严重制约了生命科学以及医学的研究.因此,研究新的基因组编辑技术十分重要.人工核酸酶介导的基因组编辑技术是通过特异性识别靶位点造成DNA双链断裂,引起细胞内源性的修复机制实现靶基因的修饰.与传统的基因组编辑技术相比,人工核酸酶技术打靶效率高,这对于基因功能的研究、构建人类疾病动物模型以及探索新型疾病治疗方案有着重要的意义.人工核酸酶技术有3种类型:锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子核酸酶(TALEN)及规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR).本文将对以上3种人工核酸酶技术的原理以及在生命科学和医学研究的应用进行综述. 展开更多
关键词 基因组编辑 锌指核酸酶 类转录激活因子核酸酶 规律成簇的间隔短回文重复序列
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基因编辑技术 被引量:8
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作者 胡小丹 游敏 罗文新 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期267-277,共11页
基因编辑是指通过核酸酶对靶基因进行定点改造,实现特定DNA的定点敲除、敲入以及突变等,最终下调或上调基因的表达,以使细胞获得新表型的一种新型技术。基因编辑技术已被广泛运用于基因结构与功能的研究和多种细胞的基因工程改造,为疾... 基因编辑是指通过核酸酶对靶基因进行定点改造,实现特定DNA的定点敲除、敲入以及突变等,最终下调或上调基因的表达,以使细胞获得新表型的一种新型技术。基因编辑技术已被广泛运用于基因结构与功能的研究和多种细胞的基因工程改造,为疾病模型的建立、动植物新品种的培育及基因治疗等的研究提供新的手段。基因编辑技术主要包括锌指核酸酶技术(ZFN)、转录激活子样效应因子技术(TALEN)和成簇的规律间隔的短回文重复序列/CRISPR相关蛋白(CRISPR/Cas)系统等。本文将对3种基因编辑技术的原理、运用及其最新进展进行综述,以期为相关技术及其运用的研究提供参考。 展开更多
关键词 基因编辑 锌指核酸酶技术 转录激活子样效应因子技术 成簇规律间隔短回文重复系统
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