调控CRISPR-Cas9系统用于基因编辑的研究进展

发布时间：2021-07-23 18:02

　　基于操作简便、成本低、快捷高效的优势,规律间隔成簇短回文重复序列及其相关核酸酶（CRISPR-Cas9）系统在基因编辑的基础研究和临床医学方面起到了极为重要的推动作用.在时空维度上调控CRISPR-Cas9发挥功能,对于减少CRISPR-Cas9系统的脱靶效应,提高基因编辑的特异性具有重要意义.本综述介绍了近年来利用化学分子以及光调控CRISPR-Cas9系统发挥功能,进而调控基因编辑的研究进展,并探讨了CRISPR-Cas9调控的前景和面临的挑战. 

【文章来源】：化学学报. 2020,78(07)北大核心SCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

通过在sgRNA上插入小分子适配体形成配体调节的sgRNA示意图.

图4 通过在sgRNA上插入小分子适配体形成配体调节的sgRNA示意图.除利用化学小分子进行调控之外,Chin等[7]利用内源性蛋白在不同细胞周期活性的不同对Cas9蛋白的活性进行了控制.Cas9蛋白能够诱导产生DNA DSB,DSB可以通过NHEJ或者HDR两种修复机制进行修复.NHEJ修复途径易于产生错误的插入、缺失,相比于NHEJ,HDR在精准敲入外源DNA方面更有优势.通过HDR途径修复DNA主要发生在细胞周期的S晚期和G2期,NHEJ产生的DNA修复主要发生在G1,S,G2期.一般情况下,HDR的修复效率要远低于NHEJ.APC/Cdh1复合物是一种主要的细胞周期控制E3泛素连接酶,APC/Cdh1复合物在晚M期和G1期能够发挥活性,促进蛋白泛素化并致使其降解[7].在该控制策略中,联会蛋白(geminin)作为APC/Cdh1复合物的底物,被融合到Cas9蛋白上用于Cas9蛋白的活性控制(hCas9-hGem(1/110)).当细胞处于晚M期和G1期时,hCas9-hGem(1/110)能够被APC/Cdh1复合物降解,因此hCas9-hGem(1/110)多集中于S/G2/M期并在该细胞周期内切割目的基因片段,进而能够产生HDR介导的DNA修复.

CRISPR-plus实现可进行光激活的Cas9介导的DNA靶向封闭.


本文编号：3299771