什麼是CRISPR cas9基因編輯技術?

2021-02-23 解剖與生活

參考

---什麼是CRISPR cas9基因編輯技術？---

在當今生物醫學領域，有一項技術非常令人矚目且相關研究火熱，CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats ，成簇的規律間隔的短回文重複序列）是一項基因編輯技術，是生命進化歷史上，細菌和病毒進行鬥爭產生的免疫武器，簡單說就是病毒能把自己的基因整合到細菌，利用細菌的細胞工具為自己的基因複製服務，細菌為了將病毒的外來入侵基因清除，進化出CRISPR系統，利用這個系統，細菌可以不動聲色地把病毒基因從自己的染色體上切除，這是細菌特有的免疫系統。

微生物學家掌握了細菌擁有多種切除外來病毒基因的免疫功能，其中比較典型的模式是依靠一個複合物，該複合物能在一段RNA指導下，定向尋找目標DNA序列，然後將該序列進行切除。許多細菌免疫複合物都相對複雜，其中科學家掌握了對一種蛋白Cas9的操作技術，並先後對多種目標細胞DNA進行切除。這種技術被稱為CRISPR/Cas9基因編輯系統，迅速成為生命科學最熱門的技術。該技術具有非常精準、廉價、易於使用，並且非常強大的特點。

後來，研究人員發現，它似乎是一種精確的萬能基因武器，可以用來刪除、添加、激活或抑制其他生物體的目標基因，這些目標基因包括人、老鼠、斑馬魚、細菌、果蠅、酵母、線蟲和農作物細胞內的基因，這也意味著基因編輯器是一種可以廣泛使用的生物技術。

下列兩個視頻對CRISPR cas9基因編輯技術進行了形象的講解。

視頻1

視頻2

相關焦點

  • 基因編輯技術-CRISPR/Cas9
    CRISPR/Cas是進行基因編輯的強大工具，可以對基因進行定點的精確編輯。在嚮導RNA（guide RNA， gRNA）和Cas9蛋白的參與下，待編輯的細胞基因組DNA將被看作病毒或外源DNA，被精確剪切。但是，CRISPR/Cas9的應用也有一些限制條件。首先，待編輯的區域附近需要存在相對保守的PAM序列。其次，嚮導RNA要與PAM上遊的序列鹼基互補配對。
  • CRISPR-Cas9基因編輯技術:熱度背後的冷思考
    近年來，CRISPR/Cas9基因編輯技術正在給整個科研界帶來革命性變化，該技術使用CRISPR系統將Cas9蛋白和嚮導RNA注入小鼠受精卵，就能輕鬆實現基因敲除，同時，注入Donor DNA則可實現基因敲入，甚至國際著名學術期刊Genome Biology有文章指出這項新技術將很快取代使用胚胎幹細胞的基因修飾，看起來小鼠胚胎幹細胞基因修飾技術的終結不可避免。
  • 如何運用CRISPR-cas9基因編輯技術發高分文章?
    最近「基因編輯嬰兒問世」事件引起了業內強烈的轟動，在該項研究中賀建奎採用了CRISPR-cas9技術對胚胎進行編輯，用5微米、約頭髮二十分之一細的針把Cas9蛋白和特定的引導序列注射到還處於單細胞的受精卵裡，來達到預防HIV病毒的目的。
  • PNAS:構建出提高CRISPR-Cas9基因編輯精確度的新變體---SaCas9-HF
    2019年10月13日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自中國香港城市大學的研究人員開發出基因編輯技術CRISPR-Cas9的一種新變體，它有潛力在人類基因治療期間提高基因編輯的精確度。相比於野生型CRISPR-Cas9，這種新變體降低了DNA中出現的意外變化，這表明它可能在需要高精確度的基因療法中發揮作用。
  • 科普:基因編輯技術和CRISPR
    你知道基因編輯技術嗎？你知道CRISPR技術嗎？你知道20年前的基因編輯核心技術都被掌握在同一家公司手裡嗎？然而問題還是出現了：我們如何對這樣完美的結構進行準確的剪切和編輯呢？基因編輯最開始，我們使用了同源重組技術來編輯細胞基因組。同源重組是在DNA的兩條相似（同源）鏈之間遺傳信息的交換（重組）。
  • Science子刊:基因編輯工具CRISPR-Cas9遭遇新挫折!新研究揭示它可...
    圖片來自CRISPR-Cas9是一種在過去十年中開發的基因編輯技術。它切割出基因組中不需要的部分，並插入新的DNA片段。人們已經進行了許多研究來測試這種技術，以期有一天可以將它用於修復導致疾病的遺傳缺陷。有關脫靶編輯的報導阻礙了這一目標的實現，這導致了旨在阻止脫靶編輯的新研究。在這項新的研究中，這些研究人員發現這種技術還可以導致大量不想要的DNA重複。
  • 什麼是CRISPR/Cas9基因編輯技術?
    她們「研發了一種基因編輯方法」，重寫了「生命密碼」。這種技術工具名為CRISPR/Cas9。但它到底是什麼？有何潛力？是誰為它奠定了基礎？據埃菲社馬德裡10月7日報導，它是一種生物學工具，能以前所未有的精度來編輯基因組，而且比以前的其他任何方法都更簡便、成本更低。
  • 什麼是CRISPR/Cas9基因編輯技術？
    她們「研發了一種基因編輯方法」，重寫了「生命密碼」。這種技術工具名為CRISPR/Cas9。但它到底是什麼？有何潛力？是誰為它奠定了基礎？據埃菲社馬德裡10月7日報導，它是一種生物學工具，能以前所未有的精度來編輯基因組，而且比以前的其他任何方法都更簡便、成本更低。就像文本編輯工具一樣，CRISPR/Cas9能夠通過「剪切和粘貼」脫氧核糖核酸（DNA）序列的機制來編輯基因組。
  • 【重磅消息】MIT和哈佛共建CRISPR-Cas9全球專利技術共享平臺丨醫...
    出道至今不過數年，卻有著 「基因魔剪」、「上帝之手」等神級般的稱呼。現在，隨著CRISPR/Cas9基因編輯系統逐漸進化，並趨於成熟，商業化道路也漸漸明朗起來，然而關於這項技術的專利問題還有待完善。
  • CRISPR/Cas9基因編輯技術!珍藏版protocol!
    》（CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia）的研究論文，標誌著世界首例通過基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的案例由我國科學家完成了！
  • 意想不到的突變,CRISPR-Cas9的應用仍然是任重道遠
    CRISPR和DNA片段據美國「物理學組織」網站報導，當地時間美國「物理學組織」網站報導，來自哥倫比亞大學弗朗西斯克裡克研究所和美國俄勒岡健康與科學大學的三個獨立研究團隊發現，CRISPR-Cas9基因編輯系統可能導致基因組的意外突變。
  • 2019國自然熱門寵兒——CRISPR/Cas9技術
    額，可能暫且還沒有數據來證明，但是——眾所周知，SCI是國自然的敲門磚，CRISPR/Cas自誕生以來，迅速發展，已經成為生命科學領域最耀眼、最有前景的技術，並且，據統計，使用了CRISPR技術的已發表的SCI文章大部分是10+的水平，影響因子普遍較高，所以，CRISPR/Cas9
  • CRISPR-Cas9應用依舊任重道遠
    在這三項獨立的研究中，科學家們利用CRISPR-Cas9基因編輯系統分別修復了對胎兒發育有重大影響的突變、已知的致盲突變和已知會導致心臟問題的突變，結果發現，第一個案例的靶位點附近出現了大量不希望發生的變化，第二個案例中出現了染色體的大片段缺失，而第三個案例的靶位點附近也出現了多個意外的突變位點。
  • 5 分鐘學會 cas9 基因敲除——原來設計方案如此簡單
    利用 Cas9 來摧毀入侵 DNA 的 Type Ⅱ CRISPR/Cas 系統， 可以在體外進行基因的編輯。為了提高CRISPR/Cas9 的特異性，使用 Cas9 切口酶和一對 sgRNA，兩個相近的切口造成 DNA 雙鏈斷裂， 誘導細胞發生非同源末端連接修復， 造成目的基因的突變。利用 CRISPR/Cas9 進行基因的編輯，首先要構建有效的 sgRNA。
  • 【綜述】治療性CRISPR/cas9技術研究進展
    作為基因組編輯工具，Crispr/cas9 最成功的地方是它可以輕鬆的設計嚮導性 RNA 序列將 Cas9 引導到基因組的特定位點上，然後通過 Cas9 的核酸酶切割活性造成 DNA 斷裂。最近的幾項研究，成功地應用 Crispr/cas9 糾正動物模型，體細胞和體外誘導的多能幹細胞中引起疾病的突變基因，這也對基因組編輯技術應用於臨床燃起了希望。
  • 簡話CRISPR/Cas9基因編輯技術
    ）說：「基因組編輯技術賦予科學家一種空前的能力。現在我們有了操控基因組的『分子手術刀』，而過去的技術卻像一把大錘。」那麼這種神奇的技術是怎麼產生的呢？它有什麼用途呢？CRISPR/Cas9技術的誕生CRISPR系統是細菌和古細菌對抗噬菌體的適應性免疫機制。
  • 盤點|CRISPR基因編輯技術研究進展
    乾貨 | 靠譜 | 實用CRISPR/Cas這項基因編輯技術自從問世以來，已經吸引了無數歡呼和掌聲，在短短幾年之內，它已經成為了生物科學領域最炙手可熱的研究工具。然而它最近也頻頻被「潑冷水」，那麼基因編輯未來究竟何去何從呢？基因編輯技術指能夠讓人類對目標基因進行「編輯」，實現對特定DNA片段的敲除、加入等。
  • CRISPR∕Cas9基因編輯技術
    這一回，我們來講述可用於Loss of function研究的一種新興方法：CRISPR∕Cas9基因編輯技術。科學家利用CRISPR/Cas系統可以對多種細胞的特定的基因組位點上進行切割，以便插入新的遺傳物質。在需要對目的基因的功能進行破壞，或者要進行目的基因替換時都可以使用CRISPR/Cas系統，可以像編輯文字一樣編輯基因，因此被稱為基因編輯技術。本技術具有簡便、快捷、精準等優點，於2016年獲得被喻為「豪華諾貝爾獎」的生命科學突破獎。
  • CRISPR-Cas9基因編輯技術簡介
    CRISPR-Cas9是繼ZFN、TALENs等基因編輯技術推出後的第三代基因編輯技術，短短幾年內,CRISPR-Cas9技術風靡全球, 成為現有基因編輯和基因修飾裡面效率最高、最簡便、成本最低、最容易上手的技術之一，成為當今最主流的基因編輯系統。
  • CRISPR/Cas9基因編輯技術專題研討會
    日～23日（21日報到）   北京   北京冠京飯店     報名方式見本文最後一頁基因編輯技術指能夠讓人類對多個物種內的目標基因進行「精確編輯」，實現對特定DNA片段的刪除、插入、定點突變等。與傳統的TALEN和ZFN基因編輯技術相比，CRISPR/Cas9技術自問世以來，以其操作的便捷性，高效的基因編輯能力獲得青睞，成為當下科研工作者的新寵兒。目前該技術已廣泛應用於人、大鼠、小鼠、斑馬魚、果蠅、豬、水稻、小麥和擬南芥等動植物（細胞）以及細菌等微生物的基因組靶向改造，並已在功能基因組研究、疾病防治、動植物育種、動物疾病模型開發、基因治療等領域展現出巨大的應用前景。