8.9
CRISPR-Cas 系统可保护细菌免受外源遗传元件的侵害。
在实验室中,利用 Cas-9 编程该系统以对植物、动物和人类的基因进行编辑。
Cas9 是一种来自 Streptococcus pyogenes 的内切核酸酶,通过与合成的向导 RNA(sgRNA)共同递送进入细胞。
sgRNA 将 Cas9 引导至原间隔序列邻近基序序列,使其能够结合并在靶位点切割 DNA。
对于基因插入,Cas9 在一条 sgRNA 的引导下切割靶位点,从而通过同源重组插入新基因。
进行基因敲除时,两条sgRNA引导Cas9在目标区域的两端进行切割。
基因被切除,修复系统将断裂的末端连接起来。
CRISPR-Cas9 已被设计用于通过切除感染细胞中的 HIV DNA 来使其失活。像 Csy4 这样的工程化系统可靶向游离的 HIV RNA,但这些方法仍处于实验阶段。
除了靶向单个位点外,CRISPR-Cas9 还可以同时编辑多个基因,例如清除多个逆转录病毒拷贝。
CRISPR-Cas系统作为细菌防御病毒和质粒等外源入侵遗传物质的机制,构成了其作为强大基因组编辑工具的基础。该系统最初在原核生物中发现,现已被改造用于多种生物的基因工程革命,包括植物、动物及人类。其核心组分Cas9是一种来源于化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)的核酸内切酶…