基于CRISPR-Cas12a和λ Red重組酶體系的質(zhì)粒編輯系統(tǒng)的構建及其應用
發(fā)布時間:2020-12-09 20:08
質(zhì)粒是研究細菌、病毒和真核生物細胞內(nèi)遺傳信息和通路異質(zhì)性表達的有用工具。隨著分子生物學技術日益發(fā)展,已經(jīng)有許多方法可用于體外、體內(nèi)質(zhì)粒克。ㄈ缑盖忻高B、PCR、體外重組以及體內(nèi)重組等),甚至大片段克隆也不再是難題。常用的酶切法受限于酶切位點的存在與否及唯一性,添加酶切位點會引入的額外序列與DNA序列復雜性(如DNA片段過大、序列堿基分布及含量等)相關的擴增困難,以及應用于構建質(zhì)粒文庫時的操作復雜、耗時長。重組技術一定程度上解決上述問題。重組技術是一種基于核酸同源重組原理,利用噬菌體重組蛋白促進寡核苷酸或線性DNA介導的體內(nèi)同源重組技術,已廣泛應用于質(zhì)粒、細菌人工染色體質(zhì)粒和多種原核生物基因組DNA的改造,包括堿基突變、缺失或插入。鑒于其重組效率相對較低,需要添加篩選標記(如抗生素)來增加重組效率,而后去掉篩選標記則需利用兩步法或引入序列特異性重組酶切除抗性標簽(抗性基因兩邊有同向的兩個短的DNA序列可以被特定的重組酶識別),切除后仍會留下一個短的能夠被重組酶識別的DNA序列,這種重組操作更復雜且耗時長,很難得到一個真正的無痕突變株。此外,重組質(zhì)粒形成多聚體形式或是同一細胞內(nèi)重組質(zhì)粒與親...
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1重組的模型圖[6]??
意思的發(fā)現(xiàn)是CRISPR序列中許多間隔序列是來源于質(zhì)粒和發(fā)現(xiàn)CRISPR位點是可以轉(zhuǎn)錄的[27],而且推測cas基因編碼酶結(jié)構域[24,26,28,29],所以綜合起來推測〇113?1^38是一個RNAs是侵染的記憶標記2007年,乳酸桿菌與嗜熱鏈球首次提供了?CRISPR-Cas介導適應性免疫實驗證據(jù)[31],這個法就是在牛奶工業(yè)生產(chǎn)過程中培養(yǎng)的細菌中含有的天然CRI抵御噬菌體的感染,這是一個成功應用CRISPR-Cas于生物08年,有研究報道在大腸桿菌中,具有導向作用的成熟C)與Cas蛋白形成復合物干擾病毒的增殖Pl,同一年,在病道了?CRISPR-Cas系統(tǒng)靶向DNA的活性[34],后來研究確定重復序列(CRISPR,Clustered?Regular丨y?Interspaced?Short和CRISPR相關蛋白是大多數(shù)細菌及古細菌中的一種獲得性來核酸例如來自噬菌體DNA或RNA,質(zhì)粒和其它外源DN的CRISPR-Cas系統(tǒng)具有共同的特性,如重復間隔序列,這是Cas核酸酶剪切外來核酸的相關特性[35,36]。??Immunization??
圖3?CRISPR的分類分型[40,41]??4?CRISPR的作用機制??CRISPR-Cas免疫系統(tǒng)的作用機制主要包括三步,DNA的編碼,RNA的導向靶向DNA。第一步就是間隔序列的獲取,Casl和Cas2將外源入侵的核酸序列整到CRISPR序列的5’端中也就是鄰近前導序列成為新的間隔序列;第二步是CRISP序列表達產(chǎn)生成熟前體CRISPR?RNA?(pre-crRNA),它是一個單鏈的RNA分子含所有的重復間隔序列。I型系統(tǒng)Cas6處理加工Pre-crRNA?(I-C型是由Cas5加處理),在II型系統(tǒng)中是由RNase?III和Cas9加工處理,使pre-crRNA成為成熟crRNA?(CRISPRRNA);最后一步是干擾與間隔序列互補的入侵核酸。在I型系中,crRNA與Cascade復合物相互作用產(chǎn)生效應復合物依賴間隔序列與促間隔序之間的互補性識別和結(jié)合外源入侵的雙鏈DNA,并招募Cas3來切割靶向dsDNcrRNA與互補耙向DNA鏈之間的堿基配對將導致非耙向DNA鏈R?loop的形成然后Cas3的核酸外切酶活性在促間隔序列之內(nèi)切割非靶向鏈并以一種依賴鐵
本文編號:2907415
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1重組的模型圖[6]??
意思的發(fā)現(xiàn)是CRISPR序列中許多間隔序列是來源于質(zhì)粒和發(fā)現(xiàn)CRISPR位點是可以轉(zhuǎn)錄的[27],而且推測cas基因編碼酶結(jié)構域[24,26,28,29],所以綜合起來推測〇113?1^38是一個RNAs是侵染的記憶標記2007年,乳酸桿菌與嗜熱鏈球首次提供了?CRISPR-Cas介導適應性免疫實驗證據(jù)[31],這個法就是在牛奶工業(yè)生產(chǎn)過程中培養(yǎng)的細菌中含有的天然CRI抵御噬菌體的感染,這是一個成功應用CRISPR-Cas于生物08年,有研究報道在大腸桿菌中,具有導向作用的成熟C)與Cas蛋白形成復合物干擾病毒的增殖Pl,同一年,在病道了?CRISPR-Cas系統(tǒng)靶向DNA的活性[34],后來研究確定重復序列(CRISPR,Clustered?Regular丨y?Interspaced?Short和CRISPR相關蛋白是大多數(shù)細菌及古細菌中的一種獲得性來核酸例如來自噬菌體DNA或RNA,質(zhì)粒和其它外源DN的CRISPR-Cas系統(tǒng)具有共同的特性,如重復間隔序列,這是Cas核酸酶剪切外來核酸的相關特性[35,36]。??Immunization??
圖3?CRISPR的分類分型[40,41]??4?CRISPR的作用機制??CRISPR-Cas免疫系統(tǒng)的作用機制主要包括三步,DNA的編碼,RNA的導向靶向DNA。第一步就是間隔序列的獲取,Casl和Cas2將外源入侵的核酸序列整到CRISPR序列的5’端中也就是鄰近前導序列成為新的間隔序列;第二步是CRISP序列表達產(chǎn)生成熟前體CRISPR?RNA?(pre-crRNA),它是一個單鏈的RNA分子含所有的重復間隔序列。I型系統(tǒng)Cas6處理加工Pre-crRNA?(I-C型是由Cas5加處理),在II型系統(tǒng)中是由RNase?III和Cas9加工處理,使pre-crRNA成為成熟crRNA?(CRISPRRNA);最后一步是干擾與間隔序列互補的入侵核酸。在I型系中,crRNA與Cascade復合物相互作用產(chǎn)生效應復合物依賴間隔序列與促間隔序之間的互補性識別和結(jié)合外源入侵的雙鏈DNA,并招募Cas3來切割靶向dsDNcrRNA與互補耙向DNA鏈之間的堿基配對將導致非耙向DNA鏈R?loop的形成然后Cas3的核酸外切酶活性在促間隔序列之內(nèi)切割非靶向鏈并以一種依賴鐵
本文編號:2907415
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