新CRISPR转基因鼠体内基因表达和表观遗传修饰精准调控

CRISPR-Cas9系统为基础的基因编辑技术极大的推动了生物医学研究的进步。除直接编辑基因组DNA外,研究者还将失活型Cas9(dCas9)与转录调控元件或染色体修饰元件融合,构建出可实现转录和表观遗传学修饰调控的新工具如CRISPRa(转录激活工具),CRISPRi(转录抑制工具)以及CRISPRoff等(详见BioArt报道:Cell | 新型表观遗传编辑器CRISPRoff,让持久可遗传且可逆的转录调控成为现实)【1-3】。这类工具被广泛用于基因功能研究、高通量筛选和疾病治疗并取得众多成果(详见BioArt报道:Cell丨精确制导,安全提升,基于靶向表观遗传治疗的新一代CRISPR/Cas9技术—附专家点评;Nat Neuro丨清华姚骏组等利用dCas9/CRISPRi在小鼠脑内实现多基因同时抑制—杨辉点评)【4,5】。此外,研究者还构建出相应的转基因小鼠模型,为体内研究提供了重要的平台(详见BioArt报道:杨辉、......阅读全文

基因转录调控的途径

可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。

基因转录后调控方式

真核生物的RNA被翻译之前需要通过核孔输出,因此核输出对基因表达有着显著影响。所有进出细胞核的mRNA的运输都是通过核孔进行的,受到各种输入蛋白和输出蛋白的控制。携带遗传密码的mRNA需要存活足够长的时间才能被翻译,因为mRNA在翻译之前必须经过很长距离的运输。在典型的细胞中,RNA分子仅在特异性保

基因表达转录调控的主要途径

基因表达转录调控可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。

基因表达的转录调控的介绍

  可分为三种主要途径:  1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);  2)调控转录因子与转录机制相互作用;  3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。  通过转录因子直接调控靶标DNA表达是最简单和最直接的转录调控改变转录水平的方法。基因的编码区周围通常都具有几个蛋白质结合

如何证明基因需要转录调控元件调控表达

如何证明基因需要转录调控元件调控表达如果此转录因子能够激活靶启动子,则荧光素酶基因就会表达,从而对基因的表达起抑制或增强的作用,通过检测荧光的强度可以测定荧光素酶的活性:(1)构建一个将靶启动子的特定片段插入到荧光素酶表达序列前方的报告基因质粒,荧光素酶与底物反应,如pGL3-basic等。(3)

远红光调控基因编辑添新成员

  12月10日,华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室、华东师范大学医学合成生物学研究中心研究员叶海峰课题组在《科学进展》上发表最新研究成果,他们报道了一种远红光调控的基因编辑和表观遗传重塑的控制系统,为精准可控的基因编辑技术再添一员“大将”。  CRISPR-Cas系统是存在于细菌

中国科大基因转录调控研究取得进展

  近日,中国科学技术大学生命科学学院教授单革实验室研究发现,秀丽线虫中两个高度保守的转录因子UNC-30和UNC-55,共调控包括cAMP通路、微小RNA(microRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)等在内的数以千计的靶基因的表达,从而调控D型运动神经元的发育和可塑性。研究论文近日发表在《

基因表达的转录后调控的介绍

  真核生物的RNA被翻译之前需要通过核孔输出,因此核输出对基因表达有着显著影响。所有进出细胞核的mRNA的运输都是通过核孔进行的,受到各种输入蛋白和输出蛋白的控制。  携带遗传密码的mRNA需要存活足够长的时间才能被翻译,因为mRNA在翻译之前必须经过很长距离的运输。在典型的细胞中,RNA分子仅在

真核基因转录水平的调控1

一、真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶:RNA聚合酶Ⅰ;RNA聚合酶Ⅱ;RNA聚合酶Ⅲ。二、真核基因顺式作用元件(一)、顺式作用元件概念指DNA上对基因表达在调节活性的某些特定的调控序列,其活性仅影响其自身处于同一DNA分子上的基因。(二)、种类启动子、增强子、静止子1、启动子的结构和功能启动

真核基因转录水平的调控2

(3)增强子的位置可在基因5′上游、基因内或其3′下游的序列中,而其作用与所在基因旁侧部位的方向似无关系,因为无论正向还是反向,它都具有增强效应;(4)增强子所含核苷酸序列大多为重复序列,其内部含有的核心序列,对于它进入到另一宿主之后重新产生增强子效应至关重要;(5)增强子一般都具有组织和细胞特异性

类转录化学药物诱导型基因组编辑和转录激活系统

  生物学变化多受到高度动态的分子事件调控,为了更精确的理解并研究这些过程,应用条件性可诱导的技术手段是十分必要的。此前,得到广泛应用的药物诱导技术之一是通过配体结合激发雌激素受体蛋白(ER)从细胞质到细胞核的转运。在没有激素配体的情况下,ER与热激蛋白(hsp90)结合定位于细胞质中;一旦与配体结

转录水平的调控

该模型认为在整合基因的5’端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。这些激活蛋白能识别位于结构基因(SG) 前面的

启动子与转录因子/基因表达调控蛋白

目的基因的表达调控生命活动丰富多彩、千变万化。但是万变不离其宗,不管如何变化都围绕着中心法则展开。核酸作为遗传物质指导蛋白质的表达,表达产生的一些特殊蛋白(如转录因子、调控蛋白)反过来又对DNA指导合成蛋白质的过程进行调控。对基因表达调控的研究一直是生物学研究热点,涉及到生命活动的各个过程,也是各类

转录因子的转录调控区的介绍

  同一家族的转录因子之间的区别主要在转录调控区。  转录调控区包括转录激活区(transcription activation domain)和转录抑制区(transcription repression domain)二种。近年来,转录的激活区被深入研究。它们一般包含DNA结合区之外的30-10

基因组编辑调控植物内源基因翻译效率的实验流程

上游开放阅读框uORF广泛存在于动植物基因的5’非翻译区,通常能够抑制下游主开放阅读框pORF的翻译。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组率先利用CRISPR/Cas9技术对uORF进行编辑,发现能够显着提高目标基因的翻译效率,建立了利用基因组编辑调控内源基因蛋白质翻译效率的新方法,相关成果

基因组编辑调控植物内源基因翻译效率实验流程发布

  上游开放阅读框uORF广泛存在于动植物基因的5’非翻译区,通常能够抑制下游主开放阅读框pORF的翻译。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组率先利用CRISPR/Cas9技术对uORF进行编辑,发现能够显著提高目标基因的翻译效率,建立了利用基因组编辑调控内源基因蛋白质翻译效率的新方法,相关

新的基因编辑领域突破口—表观遗传调控

  几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白

新的基因编辑领域突破口—表观遗传调控

  几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白

信使RNA转录的调控

  一、遗传信息的表达有时序调控和适应调控,转录水平的调控是关键环节,因为这是表达的第一步。转录调控主要发生在起始和终止阶段。  二、操纵子是细菌基因表达和调控的单位,有正调节和负调节因子。阻遏蛋白的作用属于负调控。环腺苷酸通过其受体蛋白(CRP)促进转录,可促进许多诱导酶的合成。操纵子可构成综合性

转录后水平的调控

真核生物基因转录在细胞核内进行,而翻译则在细胞质中进行。在转录过程中真核基因有插入序列,结构基因被分割成不同的片段,因此转录后的基因调控是真核生物基因表达调控的一个重要方面,首要的是RNA的加工、成熟。各种基因转录产物RNA,无论rRNA、tRNA还是mRNA,必须经过转录后的加工才能成为有活性的分

基因组编辑调控植物内源基因翻译效率的实验流程公布

  上游开放阅读框uORF广泛存在于动植物基因的5’非翻译区,通常能够抑制下游主开放阅读框pORF的翻译。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组率先利用CRISPR/Cas9技术对uORF进行编辑,发现能够显着提高目标基因的翻译效率,建立了利用基因组编辑调控内源基因蛋白质翻译效率的新方法,相关

转录组的重编写:RNA编辑

  前 言   基因的功能探索是生命科学研究的永恒主题。近几年以CRISPR-Cas9技术的发展让直接在高等生物体内进行基因的功能研究成为可能。但除了DNA之外, DNA的转录产物--RNA在生命活动中也发挥着极其重要的作用,且与癌症等多种疾病的发生密切相关。因此,对RNA进行功能研究和错误RNA

转录组的重编写:RNA编辑

  基因的功能探索是生命科学研究的永恒主题。近几年以CRISPR-Cas9技术的发展让直接在高等生物体内进行基因的功能研究成为可能。但除了DNA之外, DNA的转录产物--RNA在生命活动中也发挥着极其重要的作用,且与癌症等多种疾病的发生密切相关。因此,对RNA进行功能研究和错误RNA的纠正,成为了

转录组的重编写:RNA编辑

前 言基因的功能探索是生命科学研究的永恒主题。近几年以CRISPR-Cas9技术的发展让直接在高等生物体内进行基因的功能研究成为可能。但除了DNA之外, DNA的转录产物--RNA在生命活动中也发挥着极其重要的作用,且与癌症等多种疾病的发生密切相关。因此,对RNA进行功能研究和错误RNA的纠

基因编辑技术可以编辑所有基因吗

即便当前不能,以后会能的。基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等。在过去几年中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表

新的基因编辑领域突破口——表观遗传调控(二)

2.  神经系统疾病▼  致病机理:神经细胞中由于遗传缺陷导致的疾病▼  代表工作:同时另一项突破性的工作则使用一种SunTag(dCas9-10xGCN4)系统融合多个拷贝的转录激活蛋白(p65-HSF1),构建了一种Cre依赖性的SunTag-p65-HSF1(SPH)转基因小鼠模型。使用AAV

新的基因编辑领域突破口——表观遗传调控(一)

几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白修饰

Cell:武汉大学阐明真核基因中的转录调控机制

  近日,来自武汉大学、加州大学圣地亚哥分校的研究人员在新研究中证实,SR蛋白与7SK和启动子相关新生(Nascent )RNA协同作用,促进了转录过程中停顿的聚合酶释放。这一研究发现为阐明真核基因中的转录调控机制,深入了解相关疾病提供了重要的理论依据。相关论文发表在5月9日的《细胞》(Cell

烟草转录调控因子WRKY基因家族基因功能分析取得进展

  大量研究工作证实,植物WRKY基因家族的主要生物学功能是调控植物抗病反应及其信号转导途径的建立。WRKY转录调控因子在植物的抗病性方面,如抗病毒、抗细菌、抗机械伤害等方面参与了植物对逆境的应答反应,对高盐、干旱、高温、低温等非生物逆境因子的抗性也具有重要作用,这些对于一生保持原地不

刘勋成等研究揭示植物光响应基因转录调控机理

  近日,中科院华南植物园的一项研究揭示了植物光响应基因转录调控新机理,为农作物高产育种提供了重要的理论基础。相关研究发表在《植物细胞》上。   在高等植物中,光敏色素通过与一类bHLH转录因子——光敏色素互作蛋白(PIFs)相互作用、传递光的信号从而影响植物的生长发育。然而,对光敏色素互作蛋白如