crisprcas9基因敲除原理

基本原理:CRISPR簇是一个广泛存在于细菌和古生菌基因组中的特殊DNA重复序列家族,其序列由一个前导区(Leader)、多个短而高度保守的重复序列区(Repeat)和多个间隔区(Spacer)组成。前导区一般位于CRISPR簇上游,是富含AT长度为300~500bp的区域,被认为可能是CRISPR簇的启动子序列。重复序列区长度为21~48bp,含有回文序列,可形成发卡结构。基因编辑技术形式有:1、同源重组同源重组(Homologous recombination)是最早用来编辑细胞基因组的技术方法。同源重组是在DNA的两条相似(同源)链之间遗传信息的交换(重组)。2、核酸酶基因编辑的关键是在基因组内特定位点创建DSB。常用的限制酶在切割DNA方面是有效的,但它们通常在多个位点进行识别和切割,特异性较差。为了克服这一问题并创建特定位点的DSB。......阅读全文

窃取CRISPR的免疫“黑客”

  英属哥伦比亚大学的研究人员发现,一种感染主要淡水细菌的病毒使用“偷来”的CRISPR劫持宿主的免疫系统。这种病毒黑客在控制宿主免疫系统之后,迅速给系统打上补丁,以确保其他黑客无法闯入。这项研究发表在美国微生物学会旗下的mBio杂志上。  细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争,为此它们演化出了多种防

CRISPR分子诊断技术(二)

6    Sherlock和Mammoth两家公司的技术并非横空出世,而是源于张锋和Doudna两家实验室于2015-2018年期间在知名期刊上发表的一系列科研成果。这场学术上的比拼犹如两个武林高手过招,精彩纷呈,让人目不暇接。两个团队互相竞争,也互相学习,开拓了CRISPR分子诊断这一全新

CRISPR可以做分子诊断

CRISPR-Cas系统背景回放面对噬菌体的威胁,细菌进化出了一套专门针对噬菌体或外源性遗传物质的CRISPR-Cas免疫系统。CRISPR全称为“簇状、规律间隔的、短回文重复序列”(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repe

CRISPR分子诊断技术(五)

25   DETECTR达到了aM水平的灵敏度和≤7个碱基的特异性。例如,它能准确地检测出受试者携带的是哪种亚型的HPV。图片来源:参考资料2和1026   在同期Science论文中,张锋团队从三个方面着手完善SHERLOCK:多重化、定量化和去荧光。先说多重化:他们挑选了来自两个不同菌株的Cas

CRISPR分子诊断技术(六)

34    不是所有的塞卡病毒都一样。2017年9月, 中科院遗传所的许执恒团队和军事医学科学院的秦成峰团队在Science上报导,prM蛋白的一个突变(S139N)增加了塞卡病毒的传染性,并引起更严重的小头症和更高的致死率。在该论文发表后一周内,Sabeti团队和张锋团队就设计、开发出几个能区分出

CRISPR分子诊断技术(三)

13    或许是因为LbuC2c2的特异性和非特异性剪切活性远远高于LshC2c2的相应活性, Doudna团队意识到LbuC2c2可以被用来构建高特异性、高灵敏度的RNA检测方法。若想检测出某一特定序列的RNA分子,先将与其互补的crRNA和LbuC2c2蛋白组装,再加上一些报告RNA分

CRISPR分子诊断技术(一)

本篇为“连环画”系列中的第二篇。“连环画”中的每一篇都会介绍一个最新生物医药技术或趋势。以图画为主,文字为辅。虽然无法做到系统全面,但希望能给读者带来一些启发。每篇文章只代表作者个人的观点或解读,与礼来亚洲基金的投资决定无关。1    脊椎动物的免疫系统分为先天免疫(或非特异性免疫),和获得性免疫(

CRISPRCas9-原理

CRISPR/Cas技术是什么?CRISPR/Cas系统是一种原核生物的免疫系统,用来抵抗外源遗传物质的入侵,比如噬菌体病毒和外源质粒。同时,它为细菌提供了获得性免疫:这与哺乳动物的二次免疫类似,当细菌遭受病毒或者外源质粒入侵时,会产生相应的“记忆”,从而可以抵抗它们的再次入侵。CRISPR/Cas

CRISPR分子诊断技术(七)

39   加上Cas9,它们为分子诊断和基因编辑提供了多样灵活的工具。图片来源:参考资料240    CRISPR分子诊断技术并不是只有Doudna和张锋两家在开发。2019年3月,在Keck Graduate Institute任职的Kiana Aran博士与合作者在Nature Biomedic

CRISPR分子诊断技术(四)

19    由于其高灵敏度和特异性,CRISPR诊断技术或CRISPR-Dx可以有很多用途:病毒检测和病毒亚型区分,病菌识别和耐药性基因确认,即时检测(POCT), 患者基因分型,以及癌症突变分析和液体活检。这篇论文也初步展示了CRISPR-Dx在这些方面的应用前景。图片来源:参考资料320   比

媲美CRISPRCas9,-新CRISPR-工具探知90%的基因编辑领域

  2类CRISPR–Cas系统,例如Cas9和Cas12,已被广泛用于靶向真核基因组中的DNA序列。但是,代表自然界中所有CRISPR系统90%的1类CRISPR-Cas系统在基因组工程应用中仍未开发。杜克大学(Duke University)的生物医学工程师利用此前未被探索的CRISPR技术,精

CRISPR华裔牛人不止张锋-此学者连发Nature等文章改进CRISPR

  作为纳斯达克CRISPR“第一股”Editas公司的联合创始人之一,哈佛大学化学与化学生物学教授、Howard Hughes医学研究所研究员David R. Liu也是著名的CRISPR科研人员,据称这位教授是一位从来没有做过博士后的年轻教授,他早年毕业于哈佛大学,1999年在加州大学伯克利校区

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

  人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett S

国际期刊评论CRISPR基因疗法

  在医疗领域,基因编辑技术可以更加准确、深入地了解疾病发病机理和探究基因功能,可以改造人的基因,达到基因治疗的目的等。今年五月份,来自中山大学的遗传学,在世界上首次尝试使用CRISPR–Cas9基因组编辑技术,修改来自人类胚胎的疾病相关DNA,从而引发了科学界的激烈争论。这篇论文发表在五月份的《P

《Cell》如何更好的微调CRISPR?

  在CRISPR基因编辑技术处于风口浪尖的时候,医学和细胞生物学界正在引发一场革命。尽管CRISPR应用前景广阔,但是CRISPR问世后一直争论不断,尤其是在伦理道德和技术精确度/副作用等问题上。  最近,Novo Nordisk基金会蛋白质研究中心的研究人员在《Cell》发表了一篇文章,称他们发

CRISPR先驱发表研究新成果

  细菌和古生菌一直在与入侵者做斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR-Cas适应性免疫系统就是其中之一。Cas1-Cas2蛋白复合体会捕获30–40bp的外源DNA,将它们整合到CRISPR的间隔区,形成自己的免疫记忆。如果这种外源DNA再次入侵,细菌就能够及时将其剪切,从而保护自身安全

Science关注CRISPR重要新成果

  亨廷顿氏病(Huntingtons disease)是由破坏大脑的突变蛋白引起的一种神经系统疾病,早期表现为情绪波动及不可控制的抽搐,最终可发展成痴呆甚至死亡。在美国大约有3万人受累于这一疾病,当前没有治愈的方法。现在一种许多人相信能获得诺贝尔奖的基因编辑新方法,被证实可在小鼠体内有效阻止缺陷蛋

盘点2017年CRISPR技术突破

图片来源于网络    CRISPR技术日新月异,研究人员不仅为这种精确且相对易于操作的基因编辑技术寻找新的应用,而且也在进一步的完善这种技术,赋予它更多新的功能,今年CRISPR引人注目的技术突破包括:  RNA编辑  虽然人体很多疾病是来自于DNA,但是由于基因承载着生命最根源的信息,因此直接对D

国际期刊评论CRISPR基因疗法

  在医疗领域,基因编辑技术可以更加准确、深入地了解疾病发病机理和探究基因功能,可以改造人的基因,达到基因治疗的目的等。今年五月份,来自中山大学的遗传学,在世界上首次尝试使用CRISPR–Cas9基因组编辑技术,修改来自人类胚胎的疾病相关DNA,从而引发了科学界的激烈争论。这篇论文发表在五月份的《P

Nature:CRISPRCas也有天敌!

  近日,来自加拿大多伦多大学的研究人员在著名国际学术期刊Nature上发表了一项最新研究进展,他们在这项研究中首次发现了噬菌体合成的用以抑制细菌体内CRISPR-CAS系统的蛋白质。  细菌与感染细菌的病毒(噬菌体)之间的生存之战导致了许多细菌的防御系统得到进化,同时噬菌体也针对这些系统进化出了新

Cell:CRISPR解答细胞代谢谜题

  众所周知,线粒体是我们细胞中的发电厂,它利用呼吸作用来释放我们食物中的能量,捕获三磷酸腺苷(ATP)分子中的能量。  在发表于7月30日《细胞》(Cell)杂志上的两篇研究论文中,来自麻省理工学院的研究人员揭示出了增殖细胞,包括肿瘤细胞需要线粒体呼吸作用的原因。尽管有许多其他的途经可以生成ATP

Nature:摆弄CRISPR的生物黑客

  完全未接受过正规的科学训练,但这却并未能阻止Johan Sosa去涉足最强大的一种分子生物学工具。3年前,科学家们开发出了这一称作为CRISPR的技术来靶向改造DNA。Sosa现已利用CRISPR完成了几项试管实验。他希望下周能够在酵母中尝试这种方法,并在迟些时候将之应用于模式植物拟南芥。  C

CRISPR的新前沿:编辑RNA

  基因编辑工具CRISPR令科学家们修改DNA的能力发生了革命性的变化,如今,该工具的一种新的版本能对RNA进行靶向修改。编辑RNA而不是DNA有若干优点,例如,它能减轻与DNA相关的在伦理方面的顾虑,它能为科学家在活体生物中提供更为精确的编辑时间框架(如在关键性的发育期中)。在这里,David

CRISPR基因编辑的临床之路

  CRISPR基因编辑技术不仅是炙手可热的研究技术,也在最短的时间内走出实验室,迈向临床。今年6月,美国NIH的重组DNA顾问委员会已经给美国的第一例临床试验开了绿灯。研究人员计划用CRISPR/Cas9来增强癌症疗法。  早些年,基因编辑作为一种治疗工具,曾遭遇重大失败,特别是18岁的Jesse

CRISPR提供新型乙肝治疗策略

  目前的抗病毒疗法还不能治愈乙型肝炎病毒(HBV)感染,成功根除HBV需要灭活病毒的基因组,其主要存在于宿主细胞,作为游离共价闭合环状DNA(cccDNA),在较小的范围内,作为染色体整合的序列。然而,新型设计酶,如CRISPR/Cas9 RNA引导的核酸酶系统,为直接攻击HBV基因组的先进治疗策

Science关注CRISPR重要新成果

  亨廷顿氏病(Huntingtons disease)是由破坏大脑的突变蛋白引起的一种神经系统疾病,早期表现为情绪波动及不可控制的抽搐,最终可发展成痴呆甚至死亡。在美国大约有3万人受累于这一疾病,当前没有治愈的方法。现在一种许多人相信能获得诺贝尔奖的基因编辑新方法,被证实可在小鼠体内有效阻止缺陷蛋

Nature发表CRISPR重要新成果

  来自佐治亚大学的研究人员报告称,他们利用CRISPR/Cas9技术对可引起腹泻病——隐孢子虫病的单细胞微小寄生虫隐孢子虫(Cryptosporidium)进行了遗传改造,由此开创了研究这类病原体的全新时代。他们发表在《自然》(Nature)杂志上的研究结果,最终将帮助学术界和产业界开发出针对隐孢

中大长江学者发表CRISPR成果

  在细胞中,对于不稳定的蛋白质来说,稳定性调控是特别重要的。然而,目前还没有开发出一种方便而无偏差的方法,能够确定蛋白质稳定性的调节因子。近期,来自中山大学肿瘤防治中心的研究人员,在《Cell Discovery》杂志发表的一项研究中,通过将全基因组CRISPR-Cas9文库与双荧光蛋白稳定性报告

CRISPR“剪刀”改变蚁群种系

  本报讯 基因编辑技术CRISPR革新了基因研究方式。目前,该技术已被广泛用于修饰单细胞生物体及复杂生物体内的特殊细胞类型。近日,两个独立的研究组报告称,他们使用CRISPR处理了蚂蚁卵,从而改变了整个蚁群的种系。相关论文近日发表于《细胞》杂志。   “这些研究证明人们也可以改变蚂蚁的遗传基因。