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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/Cas12a技术在动物疫病检测方面的应用 被引量:1
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作者 孔玉方 王慧煜 +2 位作者 袁向芬 许晓琳 吴绍强 《中国兽医杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期92-97,共6页
CRISPR/Cas系统是由簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)组成的一种基因编辑技术,可以特异地切割和识别靶标核酸基因。该技术具有检测速度快、灵敏度高和特异性强的优势,因此被广泛应用于动物疫病检测领域。本文... CRISPR/Cas系统是由簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)组成的一种基因编辑技术,可以特异地切割和识别靶标核酸基因。该技术具有检测速度快、灵敏度高和特异性强的优势,因此被广泛应用于动物疫病检测领域。本文就CRISPR/Cas12a结合等温核酸扩增技术和可视化技术在动物疫病检测中的应用进行综述,并对其应用前景进行展望,以期为我国的养殖业和进境动物疫病的监测提供技术支撑。 展开更多
关键词 簇状规则间隔的短回文重复序列及其相关蛋白12a(crispr/cas12a) 动物疫病 核酸检测 试纸条
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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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反式切割CRISPR/Cas技术在食源致病微生物检测方面的原理及应用
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作者 戴永进 孙静 +3 位作者 张莫然 刘玉娟 陈洪周 陆颖健 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期351-360,共10页
食源性致病微生物是食品安全的一大严重威胁,传统的生化检测手段面临着一系列挑战。近年来,随着成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)技术的逐步发展,具有反式切割活性的CRIS... 食源性致病微生物是食品安全的一大严重威胁,传统的生化检测手段面临着一系列挑战。近年来,随着成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)技术的逐步发展,具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系受到了越来越多的关注。本文综述了具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系的起源与分类,并详细介绍了具有反式切割活性的CRISPR/Cas体系的作用原理。同时,本文对反式切割CRISPR/Cas技术在食源性致病微生物领域的多方面应用进行了综述,并讨论了该技术的优劣和未来发展方向。 展开更多
关键词 crispr/cas 反式切割 食源性致病菌 核酸检测
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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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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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基于RPA/CRISPR-Cas12a技术的单核细胞增生李斯特菌快速检测方法建立 被引量:3
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作者 陈大伟 李兵兵 +3 位作者 魏明月 李双姝 杨鹏飞 刘靓 《肉类研究》 2023年第9期46-51,共6页
建立基于RPA/CRISPR-Cas12a技术单核细胞增生李斯特菌的快速检测方法。选取单增李斯特菌溶菌素毒力基因hly(GeneID:987033),设计重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)引物结合CRISPR-Cas12a蛋白研制两步法单增... 建立基于RPA/CRISPR-Cas12a技术单核细胞增生李斯特菌的快速检测方法。选取单增李斯特菌溶菌素毒力基因hly(GeneID:987033),设计重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)引物结合CRISPR-Cas12a蛋白研制两步法单增李斯特菌快速检测试剂盒,并对其灵敏度、特异性以及反应速率进行分析。结果表明:该法检测速率快,30 min内可检出单核细胞增生李斯特菌,同时具有较高的灵敏度,20μL体系可检测到最低0.0015 ng靶标核酸。将该试剂盒进一步用于检测人工模拟污染食品三文鱼肉片,检测限可达10 CFU/mL。本方法检测30份实际样本,结果均与荧光定量聚合酶链式反应法阳性检出率一致。RPA/CRISPR-Cas12a技术是快速检测食源性单增李斯特菌的可行方法。 展开更多
关键词 单核细胞增生李斯特菌 重组酶聚合酶扩增 crispr-cas12a 快速检测
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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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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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基于CRISPR/Cas工具的肿瘤基因线路构建及应用
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作者 宋斐 刘宇辰 +1 位作者 蔡志明 黄卫人 《合成生物学》 CSCD 2022年第1期53-65,共13页
以恶性肿瘤为代表的难治性疾病仍是困扰我国乃至全球的一个重大公共卫生问题。近年来,合成生物学的蓬勃发展,极大推动了疾病创新治疗策略,并显示出巨大潜力。人工构建的基因线路可特异性地识别、区分疾病细胞和正常细胞,并控制疾病细胞... 以恶性肿瘤为代表的难治性疾病仍是困扰我国乃至全球的一个重大公共卫生问题。近年来,合成生物学的蓬勃发展,极大推动了疾病创新治疗策略,并显示出巨大潜力。人工构建的基因线路可特异性地识别、区分疾病细胞和正常细胞,并控制疾病细胞命运,为精准治疗提供了新途径。然而构建基因线路用于疾病治疗的挑战之一是缺乏有效、可编程、安全和序列特异性的基因编辑工具。CRISPR/Cas自从首次被用于哺乳动物基因编辑以来,已被广泛应用于研究、工业和医学领域。除Cas9诱导的indel突变外,CRISPR/Cas能够进行DNA/RNA的碱基编辑,为基因线路设计提供了高效的工具,极大提高了每个线路元件效率。因此,基于CRISPR技术的智能化基因线路的应用,可有效保证癌症等疾病治疗的安全性、高效性和特异性。本文介绍了CRISPR/Cas技术应用于医学合成生物学基因线路设计的研究进展和潜在挑战。评估了使用CRISPR系统元件的合成基因线路在肿瘤治疗中的效果,尤其利用人工开关诱导的Cas9干预肿瘤细胞治疗的安全性和有效性;介绍了CRISPR/Cas9介导的信号传感器设计,其可同时识别多个蛋白质信号,实现了多基因同步调控,以及新一代体系小、特异性强、基因调控效率高的CRISPR/Cas12a系统及其遗传改造。基于无启动子表达CRISPReader元件的精简基因线路设计,其高效启动的特点极大提升了智能化基因线路在未来精准癌症治疗中的应用潜力。 展开更多
关键词 基因线路 信号传感器 恶性肿瘤 成簇的规则间隔短回文重复 crispr相关蛋白
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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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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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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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益生菌的功能基因导入和基因编辑 被引量:4
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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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