CRISPR Cas9系统作用机制及研究进展

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1、２０１７（０４上）：７４－７７，８３ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统作用机制及研究进展１，２２２１１，２艾元立，陈康轩，胡菲阳，闫学春，梁洋（１．中国水产科学研究院黑龙江水产研究所淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室／淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室，哈尔滨１５００７０；２．东北林业大学生命科学学院，哈尔滨１５００４０）中图分类号：Ｓ８１３．３文献标识码：Ａ文章编号：１００４－７０３４（２０１７）０４－００７４－０５关键词：ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统；基因座；人工核酸酶；基因编辑；作用机制摘要：ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９技术（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄｒｅｇｕｌａｒｌｙｉｎｔｅｒｓｐａｃｅｄｓｈｏｒｔ

2、ｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃｒｅｐｅａｔｓ，ＣＲＩＳＰＲ／ＣＲＩＳＰＲ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ，Ｃａｓ９）是进行基因编辑的新方法，通过设计特异性靶点ＲＮＡ，将Ｃａｓ９核酸内切酶带到基因组上的具体靶点，通过对特定基因位点切割，从而达到基因编辑目的。该技术自发明以来，迅速应用于人类多种细胞系、小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、羊、水稻、小麦、拟南芥、果蝇、细菌等动植物和微生物的研究中，成为当今生命科学技术研究的新热点。文章对ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９系统的基因座结构、作用机制和研究进展进行综述，旨在为生命科学领域研究人员提供参考。ＡｃｔｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＣＲＩＳＰ

3、Ｒ／Ｃａｓ９ｓｙｓｔｅｍ１，２２２１１，２ＡＩＹｕａｎｌｉ，ＣＨＥＮＫａｎｇｘｕａｎ，ＨＵＦｅｉｙａｎｇ，ＹＡＮＸｕｅｃｈｕｎ，ＬＩＡＮＧＹａｎｇ（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＡｑｕａｔｉｃＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｎｅｔｉｃＢｒｅｅｄｉｎｇ／ＮａｔｉｏｎａｌＬｏｃａｌＪｏｉｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｒｅｓｈｗａｔｅｒＦｉｓｈＢｒｅｅｄｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒＦｉｓｈｅｒｉｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｉｓｈｅｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈａｒｂｉｎ１５００７０，Ｃｈｉ

4、ｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９ｓｙｓｔｅｍ；ｇｅｎｅｌｏｃｕｓ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｕｃｌｅａｓｅ；ｇｅｎｅｅｄｉｔｉｎｇ；ａｃｔｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄｒｅｇｕｌａｒｌｙｉｎｔｅｒｓｐａｃｅｄｓｈｏｒｔｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃｒｅｐｅａｔｓ（ＣＲＩＳＰＲ）／ＣＲＩＳＰＲ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ９（Ｃａｓ９）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｇｅｎｅｅｄｉｔｉｎｇ．ＴｈｅＣａｓ９ｅ

5、ｎｄｏｎｕｃｌｅａｓｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｔａｒｇｅｔｓｉｔｅｓｏｆｇｅｎｏｍｅｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｔａｒｇｅｔＲＮＡ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｇｅｎｅｅｄｉｔｉｎｇｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｃｕｔｔｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｇｅｎｅｌｏｃｉ．ＴｈｅＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｒａｐｉｄｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎａｎｉｍａｌｓ，ｐｌａｎｔｓａｎｄｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｓｉｎｃｅｉｔｓｉｎｖｅｎｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｈｕｍａｎｃｅｌｌｌｉｎｅｓ，ｍｉｃｅ，ｒａｔ

6、ｓ，ｚｅｂｒａｆｉｓｈ，ｐｉｇｓ，ｓｈｅｅｐ，ｒｉｃｅ，ｗｈｅａｔ，Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ，Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ，ｂａｃｔｅｒｉａ，ｅｔｃ．Ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｓｐｏｔｉｎｌｉｆｅｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈａｔｐｒｅｓｅｎｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｌｏｃｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｃｔｉｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓ９ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄａｉｍｓａｔｐｒｏｖｉｄｉｎｇａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｉｎｔｈ

7、ｅｆｉｅｌｄｏｆｌｉｆｅｓｃｉｅｎｃｅｓ．基因组编辑技术（ｇｅｎｏｍｅｅｄｉｔｉｎｇ）是一种可以在低的问题，使得研究人员可以操作各种细胞类型和生基因组水平上对ＤＮＡ序列进行改造的遗传操作技物的任何基因。从技术的发展来看，ＥＥＮ主要包括术，目前已成为研究基因功能最重要手段之一。在过三种主要类型：锌指核酸酶（ｚｉｎｃｆｉｎｇｅｒｎｕｃｌｅａｓｅｓ，去的十年间，随着人工核酸酶（ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｅｎｄｏｎｕｃｌｅＺＦｎ）、转录激活因子样效应物核酸