CRISPR/Cas系統是細菌和古生菌中抵抗外源病毒或質粒入侵的獲得性免疫系統。其中II型CRISPR/Cas系統已被改造成為一個簡便、高效的基因編輯工具,并在動物、植物和微生物基因功能研究和遺傳改良中得到廣泛應用。簡述了CRISPR/Cas系統的結構、作用機理及分類情況,歸納總結了CRISPR/Cas9系統在釀酒酵母和其他絲狀真菌中的應用,并對該技術可能出現的問題及應用前景進行了展望,以期為真菌基因編輯研究提供參考。 

【文章來源】：生物技術通報. 2017,33(03)北大核心CSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

CRISPR基因座［16］

生物技術通報BiotechnologyBulletin602017,Vol.33,No.3轉錄為pre-crRNA后，具有核酸內切酶活性的Cas6蛋白在間隔序列上游8bp位置對重復序列進行切割，形成兩頭是部分重復序列、中間是間隔序列的crRNAs，隨后crRNAs和其他Cas蛋白形成防御復合體Cascade（CRISPR-associatedcomplexforantiviraldefense）。Cascade中crRNAs識別外源DNA后，召集Cas3蛋白對靶序列進行切割降解［27］。II型CRISPR/Cas系統的特征基因是Cas9基因，編碼的蛋白具有核酸內切酶活性并且受RNA的引導［28］。在表達階段，CRISPR/Cas基因座上游的轉錄活化RNA（Trans-activatingcrRNA，tracrRNA）與Cas9結合形成復合體，該復合體通過tracrRNA與pre-crRNA中重復序列互補配對緊密結合，隨后RNaseIII將含有crRNA的復合體切下。由tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白組成的復合體識別外源DNA并對其切割降解［28，29］。III型CRISPR/Cas系統比較復雜，該系統由特征基因Cas10以及重復相關可疑蛋白（repeat-associatedmysteriousprotein，RAMP）Csm/Cmr組圖2CRISPR/Cas系統作用機理［17］紅色：干涉的基因；黃色：crRNA合成的基因示，藍色：間隔序列獲取的基因圖3不同類型的CRISPR/Cas系統［24］

生物技術通報BiotechnologyBulletin602017,Vol.33,No.3轉錄為pre-crRNA后，具有核酸內切酶活性的Cas6蛋白在間隔序列上游8bp位置對重復序列進行切割，形成兩頭是部分重復序列、中間是間隔序列的crRNAs，隨后crRNAs和其他Cas蛋白形成防御復合體Cascade（CRISPR-associatedcomplexforantiviraldefense）。Cascade中crRNAs識別外源DNA后，召集Cas3蛋白對靶序列進行切割降解［27］。II型CRISPR/Cas系統的特征基因是Cas9基因，編碼的蛋白具有核酸內切酶活性并且受RNA的引導［28］。在表達階段，CRISPR/Cas基因座上游的轉錄活化RNA（Trans-activatingcrRNA，tracrRNA）與Cas9結合形成復合體，該復合體通過tracrRNA與pre-crRNA中重復序列互補配對緊密結合，隨后RNaseIII將含有crRNA的復合體切下。由tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白組成的復合體識別外源DNA并對其切割降解［28，29］。III型CRISPR/Cas系統比較復雜，該系統由特征基因Cas10以及重復相關可疑蛋白（repeat-associatedmysteriousprotein，RAMP）Csm/Cmr組圖2CRISPR/Cas系統作用機理［17］紅色：干涉的基因；黃色：crRNA合成的基因示，藍色：間隔序列獲取的基因圖3不同類型的CRISPR/Cas系統［24］

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CRISPR/Cas9基因組編輯技術在植物基因功能研究及植物改良中的應用[J]. 曾秀英,侯學文.  植物生理學報. 2015(09)



本文編號：3571508