近日,我院黃和教授團(tuán)隊(duì)在生物技術(shù)頂級(jí)期刊Trends in Microbiology(IF=13.54)上發(fā)表前瞻性論文Transposon-Associated CRISPR-Cas System: A Powerful DNA Insertion Tool,該論文綜述了CRISPR-轉(zhuǎn)座技術(shù)作為基因編輯工具的潛力。該論文第一作者為黃和教授和孫小曼老師聯(lián)合指導(dǎo)的博士生馬旺,孫小曼老師和黃和教授為共同通訊作者。
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???自從2013年CRISPR技術(shù)誕生以來(lái),整個(gè)基因編輯領(lǐng)域發(fā)生了巨大革新,該技術(shù)嶄獲了2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。以CRISPR-Cas9技術(shù)為代表,可以有效在多種細(xì)胞和微生物體內(nèi)進(jìn)行基因組編輯,Cas9蛋白可以對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行靶向切割,使得基因組產(chǎn)生雙鏈缺口,隨后細(xì)胞會(huì)通過(guò)同源重組或非同源末端連接的方式進(jìn)行修復(fù),最終完成目標(biāo)基因的敲除和敲入,但是該系統(tǒng)的脫靶率較高。轉(zhuǎn)座子是細(xì)菌里的跳躍基因,它將特定的遺傳因子從DNA上的一個(gè)地方移位到另一個(gè)地方,利用轉(zhuǎn)座子也可以實(shí)現(xiàn)DNA片段的特異插入,該插入無(wú)需DNA雙鏈斷裂,但是轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)的編輯卻很難實(shí)現(xiàn)靶向。
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???因此,若是將CRISPR的靶向功能結(jié)合上轉(zhuǎn)座子的插入功能,這樣無(wú)需雙鏈斷裂和同源重組修復(fù)就可以實(shí)現(xiàn)基因組編輯,這將會(huì)是完美的基因編輯工具。為此,很多研究為了提高轉(zhuǎn)座工具的靶向性,開發(fā)了人工CRISPR-轉(zhuǎn)座工具,雖然在體外表現(xiàn)了較高活性,但是體內(nèi)編輯的表現(xiàn)卻不令人滿意。2019年,Science和Nature上各發(fā)表了研究長(zhǎng)文,發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌中存在天然的CRISPR-轉(zhuǎn)座工具,并對(duì)其介導(dǎo)的基因組編輯能力進(jìn)行了驗(yàn)證。在黃和教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表的綜述論文中,系統(tǒng)闡述了CRISPR-轉(zhuǎn)座系統(tǒng)的起始和發(fā)展,并且分析了不同CRISPR-轉(zhuǎn)座系統(tǒng)之間的差異,為研究人員選擇基因編輯系統(tǒng)提供了借鑒。
論文來(lái)源:https://authors.elsevier.com/c/1cb~t,L~yCfUgM
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