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序列及其相關核酸酶（CRISPR-Cas9）系統(tǒng)在基因編輯的基礎研究和臨床醫(yī)學方面起到了極為重要的推動作用.在時空維度上調控CRISPR-Cas9發(fā)揮功能,對于減少CRISPR-Cas9系統(tǒng)的脫靶效應,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分子以及光調控CRISPR-Cas9系統(tǒng)發(fā)揮功能,進而調控基因編輯的研究進展,并探討了CRISPR-Cas9調控的前景和面臨的挑戰(zhàn). 

【文章來源】：化學學報. 2020,78(07)北大核心SCICSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

通過在sgRNA上插入小分子適配體形成配體調節(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節(jié)的sgRNA示意圖.除利用化學小分子進行調控之外,Chin等[7]利用內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蛋白能夠誘導產生DNA DSB,DSB可以通過NHEJ或者HDR兩種修復機制進行修復.NHEJ修復途徑易于產生錯誤的插入、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DNA主要發(fā)生在細胞周期的S晚期和G2期,NHEJ產生的DNA修復主要發(fā)生在G1,S,G2期.一般情況下,HDR的修復效率要遠低于NHEJ.APC/Cdh1復合物是一種主要的細胞周期控制E3泛素連接酶,APC/Cdh1復合物在晚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切割目的基因片段,進而能夠產生HDR介導的DNA修復.

CRISPR-plus實現可進行光激活的Cas9介導的DNA靶向封閉.


本文編號：3299771