CRISPR/cas9基因定點修復原理:
CRISPR/Cas是一種原核生物的自適應免疫系統,抵御來自噬菌體或外源質粒的入侵。這個原核生物系統的已廣泛被分子生物學所采用,目前已成為基因組工程最強大和最通用的平臺之一。 CRISPR/Cas9是一種簡單而快速的工具,不僅可對各種物種(動物、植物、微生物等)中的內源基因進行有效修飾(敲除、敲入、定點突變),對其進行優化還可實現強大的轉錄抑制或靶基因的激活。CRISPR/Cas9的簡便性使其在許多領域廣泛應用,包括基礎研究,生物技術和生物醫學[1,2,3]。
CRISPR/Cas9編輯系統是在sgRNA(約20nt,與靶基因序列互補)的引導下,Cas9特異性切割目標基因,造成DNA雙鏈的斷裂(double-strand DNA breaks,DSBs),從而引起生物體內的DNA損傷修復。這種修復作用主要包括兩種途徑,一種是利用非同源重組(NHEJ)的修復,即易錯修復,可能造成基因組的隨機插入或缺失突變,這種方式常導致靶基因失去功能,基因敲除就是利用該修復機制[1,2]。另一種是利用同源重組修復(HDR),即精準修復,借助外源引入一段與預期編輯位點上下游緊鄰且高度同源的DNA修復模板(donor,可以是短單鏈DNA序列(ssDNA)或質粒)介導序列的替換或插入,基因敲入和定點突變就是利用該修復機制[3]。
客戶需提供 | 安升達交付 | 交付周期 | |
標準服務 | 基因序列和NCBI ID 宿主細胞 細胞株培養條件 突變位點信息 |
基因定點修復單克細胞一株(純合/雜合) 細胞cofA文件 測序結果 |
12-16周 |
圖2. #22克隆的基因型鑒定結果[4]
測序分析顯示:#22克隆為雜合子,一種基因型成功突變,一種基因型發生InDels(插入GA),剩余一種基因型既成功突變又發生InDels(插入GCA)[4]。
圖3. 其他克隆的基因型鑒定結果[4]
本實驗一共篩選26個單克隆,其他克隆的基因型鑒定結果統計如上圖[4]。
參考文獻:
[1] Nelly M. Cruz and Benjamin S. Freedman. CRISPR Gene Editing in the Kidney. Author manuscript, Am J Kidney Dis . 2018;71(6): 874–883.
[2] Hryhorowicz M, Lipinski D, Zeyland J, et al. CRISPR/Cas9 immune system as a tool for genome engineering. Arch Immunol.2017;65(3):233–240.
[3] Savi´c, N.; Schwank, G. Advances in therapeutic CRISPR/Cas9 genome editing. Transl. Res.2016; 168,15–21.
安升達提供的CRISPR/Cas9技術服務的授權來自Broad研究所。