CRISPR-Cas体系正在形式动物和农作物中靶向编纂的运用

【配景】

近年来,基于细菌CRISPR-CasⅡ型的泛起,险些能够替换传统的基因工程,CRISPR-Cas体系许可个性化的小的非编码RNA来介导靶标基因组DNA的切割,从而使基因可以或许经由过程非同源末尾联合和同源衔接的修复机制去润饰基因。该体系基于Cas9核酸酶和靶向核酸序列指导的sgRNA, 只需求单个RNA去发生靶标特异性,CRISPR-Cas体系比ZFNs和TALENs更易应用于基因工程,现在有很多关于CRISPR-Cas9体系正在动物基因组编纂中的胜利报导[1-8]

【要领】

  1. CRISPR-Cas9手艺已胜利应用于模子动物(本氏烟草、拟南芥)和作物(稻、小麦)(图1);
  2. 金沙sands游戏中央

  3. CRISPR-Cas体系应用于动物的基因编纂实行
  4. 对动物基因组停止编纂能够运用两个sgRNA对统一基因两个位点停止靶定,形成两个DNA单链断裂,从而形成基因组大片断缺失。将sgRNA-Cas9载体转入到动物细胞中一般接纳原生质体转化和农杆菌渗出(接纳农杆菌AGL1型)的要领(图2)。
    敲除烟草PDS基因及AFLP剖析

【结论】

  1. 经由考证,CRIPSR-Cas9正在动物中能够停止有用的基因编纂(图3)。现在曾经报导的经由CRISPR-Cas9体系编纂过的动物比例异常下(关于拟南芥高达89%,水稻高达92%)。科学家们也对Cas9的载体构建停止响应的优化,增加标签大概挑选正在差别的物种中挑选适宜的启动子;
  2. Cas9载体优化计划

  3. 正在动物中,一般运用动物RNA聚合酶III启动子(比方U6和U3)表达sgRNA,这些启动子具有肯定的转录肇端核苷酸,U6和U3,转录肇端的核苷酸正在分别是G和A(图4)。
  4. sgRNA载体构建

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参考文献

Belhaj, K., et al., Plant genome editing made easy: targeted mutagenesis in model and crop plants using the CRISPR/Cas system. Plant Methods, 2013.9(1): p. 39.