發(fā)布時間：2021-07-23 18:02

　　基于操作簡便、成本低、快捷高效的優(yōu)勢,規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列及其相關(guān)核酸酶（CRISPR-Cas9）系統(tǒng)在基因編輯的基礎(chǔ)研究和臨床醫(yī)學(xué)方面起到了極為重要的推動作用.在時空維度上調(diào)控CRISPR-Cas9發(fā)揮功能,對于減少CRISPR-Cas9系統(tǒng)的脫靶效應(yīng),提高基因編輯的特異性具有重要意義.本綜述介紹了近年來利用化學(xué)分子以及光調(diào)控CRISPR-Cas9系統(tǒng)發(fā)揮功能,進而調(diào)控基因編輯的研究進展,并探討了CRISPR-Cas9調(diào)控的前景和面臨的挑戰(zhàn). 

【文章來源】：化學(xué)學(xué)報. 2020,78(07)北大核心SCICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

通過在sgRNA上插入小分子適配體形成配體調(diào)節(jié)的sgRNA示意圖.

圖4 通過在sgRNA上插入小分子適配體形成配體調(diào)節(jié)的sgRNA示意圖.除利用化學(xué)小分子進行調(diào)控之外,Chin等[7]利用內(nèi)源性蛋白在不同細胞周期活性的不同對Cas9蛋白的活性進行了控制.Cas9蛋白能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生DNA DSB,DSB可以通過NHEJ或者HDR兩種修復(fù)機制進行修復(fù).NHEJ修復(fù)途徑易于產(chǎn)生錯誤的插入、缺失,相比于NHEJ,HDR在精準敲入外源DNA方面更有優(yōu)勢.通過HDR途徑修復(fù)DNA主要發(fā)生在細胞周期的S晚期和G2期,NHEJ產(chǎn)生的DNA修復(fù)主要發(fā)生在G1,S,G2期.一般情況下,HDR的修復(fù)效率要遠低于NHEJ.APC/Cdh1復(fù)合物是一種主要的細胞周期控制E3泛素連接酶,APC/Cdh1復(fù)合物在晚M期和G1期能夠發(fā)揮活性,促進蛋白泛素化并致使其降解[7].在該控制策略中,聯(lián)會蛋白(geminin)作為APC/Cdh1復(fù)合物的底物,被融合到Cas9蛋白上用于Cas9蛋白的活性控制(hCas9-hGem(1/110)).當細胞處于晚M期和G1期時,hCas9-hGem(1/110)能夠被APC/Cdh1復(fù)合物降解,因此hCas9-hGem(1/110)多集中于S/G2/M期并在該細胞周期內(nèi)切割目的基因片段,進而能夠產(chǎn)生HDR介導(dǎo)的DNA修復(fù).

CRISPR-plus實現(xiàn)可進行光激活的Cas9介導(dǎo)的DNA靶向封閉.


本文編號：3299771