CRISPR/Cas基因编辑技术及其在真菌中的应用

发布时间：2022-01-06 02:09

　　CRISPR/Cas系统是细菌和古生菌中抵抗外源病毒或质粒入侵的获得性免疫系统。其中II型CRISPR/Cas系统已被改造成为一个简便、高效的基因编辑工具,并在动物、植物和微生物基因功能研究和遗传改良中得到广泛应用。简述了CRISPR/Cas系统的结构、作用机理及分类情况,归纳总结了CRISPR/Cas9系统在酿酒酵母和其他丝状真菌中的应用,并对该技术可能出现的问题及应用前景进行了展望,以期为真菌基因编辑研究提供参考。 

【文章来源】：生物技术通报. 2017,33(03)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

CRISPR基因座［16］

生物技术通报BiotechnologyBulletin602017,Vol.33,No.3转录为pre-crRNA后，具有核酸内切酶活性的Cas6蛋白在间隔序列上游8bp位置对重复序列进行切割，形成两头是部分重复序列、中间是间隔序列的crRNAs，随后crRNAs和其他Cas蛋白形成防御复合体Cascade（CRISPR-associatedcomplexforantiviraldefense）。Cascade中crRNAs识别外源DNA后，召集Cas3蛋白对靶序列进行切割降解［27］。II型CRISPR/Cas系统的特征基因是Cas9基因，编码的蛋白具有核酸内切酶活性并且受RNA的引导［28］。在表达阶段，CRISPR/Cas基因座上游的转录活化RNA（Trans-activatingcrRNA，tracrRNA）与Cas9结合形成复合体，该复合体通过tracrRNA与pre-crRNA中重复序列互补配对紧密结合，随后RNaseIII将含有crRNA的复合体切下。由tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白组成的复合体识别外源DNA并对其切割降解［28，29］。III型CRISPR/Cas系统比较复杂，该系统由特征基因Cas10以及重复相关可疑蛋白（repeat-associatedmysteriousprotein，RAMP）Csm/Cmr组图2CRISPR/Cas系统作用机理［17］红色：干涉的基因；黄色：crRNA合成的基因示，蓝色：间隔序列获取的基因图3不同类型的CRISPR/Cas系统［24］

生物技术通报BiotechnologyBulletin602017,Vol.33,No.3转录为pre-crRNA后，具有核酸内切酶活性的Cas6蛋白在间隔序列上游8bp位置对重复序列进行切割，形成两头是部分重复序列、中间是间隔序列的crRNAs，随后crRNAs和其他Cas蛋白形成防御复合体Cascade（CRISPR-associatedcomplexforantiviraldefense）。Cascade中crRNAs识别外源DNA后，召集Cas3蛋白对靶序列进行切割降解［27］。II型CRISPR/Cas系统的特征基因是Cas9基因，编码的蛋白具有核酸内切酶活性并且受RNA的引导［28］。在表达阶段，CRISPR/Cas基因座上游的转录活化RNA（Trans-activatingcrRNA，tracrRNA）与Cas9结合形成复合体，该复合体通过tracrRNA与pre-crRNA中重复序列互补配对紧密结合，随后RNaseIII将含有crRNA的复合体切下。由tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白组成的复合体识别外源DNA并对其切割降解［28，29］。III型CRISPR/Cas系统比较复杂，该系统由特征基因Cas10以及重复相关可疑蛋白（repeat-associatedmysteriousprotein，RAMP）Csm/Cmr组图2CRISPR/Cas系统作用机理［17］红色：干涉的基因；黄色：crRNA合成的基因示，蓝色：间隔序列获取的基因图3不同类型的CRISPR/Cas系统［24］

【参考文献】：
期刊论文
[1]CRISPR/Cas9基因组编辑技术在植物基因功能研究及植物改良中的应用[J]. 曾秀英,侯学文.  植物生理学报. 2015(09)



本文编号：3571508