新型基因编辑技术CRISPR Cas9系统研究现状

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1、万方数据2016年第36卷第1期河北大学学报(自然科学版)2016JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)V01．36No．1DOI：10．3969／j．issn．1000—1565．2016．01．014新型基因编辑技术CRISPR／Cas9系统研究现状骞蕾阳，周志军，常岩林(河北大学生命科学学院，河北省无脊椎动物系统学与应用重点实验室，河北保定071002)摘要：规律成簇间隔短回文重复序列及其相关系统(clusteredregularlyin

2、terspacedshortpalindromicrepeats／CRISPRassociated，CRISPR／Cassystem)是细菌和古细茵防御外来噬茵体、质粒或其他外源DNA侵染的获得性免疫系统．依据Cas蛋白种类和同源性，CRISPR／Cas系统被分为3类，其中，I类和Ⅲ类需要多种cas蛋白参与，而Ⅱ类系统，即CRISPR／Cas9组成简单，仅需cas9蛋白参与即可．经过遗传工程改造后的CRISPR／Cas9已经作为一种新型的基因编辑工具被用于多种生物的基因组编辑．本文就CRISPR／C

3、as9系统的发现、结构组成、作用机制、研究现状、面临的困境及应用前景等几方面进行了总结．关键词：基因编辑；CRISPR／Cas9系统；CRISPR干扰；干扰机制；基因治疗中图分类号：Q789文献标志码：A文章编号：1000一1565(2016)01一0084—10Researchstatus0fn0VelgeneeditingtechnologyofCRISPR／Cas9systemQIANLeiyang，ZHOUZhijun，CHANGYanlin(KeyLaboratoryofInvertebr

4、ateSystematicsandApplicationofHebeiProVince，CollegeofLifeSciences，HebeiUniversity，Baoding071002，China)Abstract：Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats(CRISPR)andassociatedproteins(Cas)comprisetheCRISPR／Cassystem，whichconfersadaptiveimmunit

5、yagainstforeigninvadingpha—ges，plasmidsandothermobileelementsinmanybacteriaandmostarchaea．OnthebasisofthespeciesandhomologyoftheCasprotein，CRISPR／Cassystemshavebeenclassifiedintothreedistinctgroups(typeI～Ⅲ)。ThecomponentoftypeⅡCRISPR／Cas9systemisthesimp

6、lestone，andiswell—characteredinre—sentstudy．CRISPR／Cas9systemmodifiedbygeneticengineeringhasproVentobeanefficientgene—targe—tingtoolinvariousorganisms．Here，theautherreviewthediscovery，components，molecularmechanism，applications，chaUengesandfutureprospec

7、tofCRISPR／Cas9一mediatedgenomeediting．Keywords：geneediting；CRISPR／Cas9；CRISPRi；interferencemechanism；genetherapy基因编辑(geneediting)技术是指在基因组水平进行基因定点插入／缺失突变、敲除、多位点同时突变和小片段删除等精确操作的技术．目前，已报道的基因编辑技术包括锌指核酸酶(zinc-fingernucleases，ZFN)[1-2]、类转录激活因子核酸酶(transcriptio

8、nactivatorlikeeffectornucleases，TALEN)‘3‘63和新近兴起收稿日期：2015一07一02基金项目：国家自然科学基金面上项目(31471985)；河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2014006)第一作者：骞蕾阳(1990一)，女，河北武安入，河北大学在读硕士研究生．E-mail：qianleiya刀ghb@163，com通信作者：周志军(1980一)，男，山西长治人，河北大学副教授，博士，主要从事昆虫分子系统进化研究．E—m