CRISPR RNAs

✍ dations ◷ 2025-04-03 17:22:58 #CRISPR RNAs
CRISPR(IPA:/ˈkrɪspər/;DJ:/ˈkrispə/;KK:/ˈkrɪspɚ/)是存在于细菌中的一种基因,该类基因组中含有曾经攻击过该细菌的病毒的基因片段。细菌透过这些基因片段来侦测并抵抗相同病毒的攻击,并摧毁其DNA。这类基因组是细菌免疫系统的关键组成部分。透过这些基因组,人类可以准确且有效地编辑生命体内的部分基因,也就是CRISPR/Cas9基因编辑技术。CRISPR/Cas系统,为目前发现存在于多数细菌与绝大多数的古菌中的一种后天免疫系统,以消灭外来的质粒或者噬菌体,并在自身基因组中留下外来基因片段作为“记忆”。全名为常间回文重复序列丛集/常间回文重复序列丛集关联蛋白系统(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated proteins)。目前已发现三种不同类型的 CRISPR/Cas系统,存在于大约40%和90%已定序的细菌和古菌中。其中第二型的组成较为简单,以Cas9蛋白以及向导RNA(gRNA)为核心的组成。Cas9是第一个被广泛应用的CRISPR核酸酶,其次是Cpf1,其在新泽西弗朗西斯菌(英语:Francisella novicida)的CRISPR/Cpf1系统中被发现。其它这样的系统被认为存在。由于其对DNA干扰(DNAi)的特性(参见RNAi),目前被积极地应用于遗传工程中,作为基因体剪辑工具,与锌指核酸酶(ZFN)及类转录活化因子核酸酶(TALEN)同样利用非同源性末端接合(NHEJ)的机制,于基因体中产生DNA的双链断裂以利剪辑。第二型 CRISPR/Cas 经由遗传工程的改造应用于哺乳类细胞及斑马鱼的基因体剪辑。其设计简单以及操作容易的特性为最大的优点,目前已逐步应用在各种不同的模式生物当中。聚簇DNA重复的发现始于世界三个地区的三个独立地点。我们今天称为CRISPR的基因组重复群集,即原核生物拟核DNA链中的丛生重复序列,在1987年一份由大阪大学的石野良纯领衔的大肠杆菌研究报告中被首次描述。2000年,相似的重复序列在其它真细菌和古细菌中被发现,并被命名为短间隔重复序列(Short Regularly Spaced Repeats,SRSR)。2002年SRSR被重命名为CRISPR,其中一部分基因编码的蛋白为核酸酶和解旋酶,这些关联蛋白(Cas, CRISPR-associated proteins)与CRISPR组成了CRISPR/Cas系统。科学家还研究了来自化脓性链球菌(英语:Streptococcus pyogenes)的更简单的CRISPR系统,其依赖于蛋白Cas9(英语:Cas9)。Cas9内切核酸酶是包含两个小RNA分子的四组分系统。詹妮弗·杜德纳、埃马纽埃尔·卡彭蒂耶及张锋各自独立的探索CRISPR关联蛋白,了解细菌如何在它们的免疫防御使用间隔(spacer)。他们共同研究一个比较简单的依赖于称为Cas9蛋白质的CRISPR系统。在2015年,核酸酶Cpf1被发现在新泽西弗朗西斯菌(英语:Francisella novicida)的CRISPR/Cpf1系统。其他这样的系统被认为存在。Cpf1与Cas9的有几个关键差异,包括: 1. DNA 断裂方式不同:导致双链DNA中的“交错”或“黏性(sticky end)”切割,而不是由Cas9产生的“钝的 (Blunt end)”切割。 2. 相邻间隔原基序(英语:Protospacer adjacent motif)(PAM)不同:Cpf1辨认“富含T碱基”的PAM,而 Cas9 辨认 NGG 为PAM,可为 Cas9 提供替代的标靶序列。 3. 仅需要 CRISPR RNA(crRNA)用于成功标定(使用Cas9同时需要crRNA和一个反向活化crRNA(英语:Trans-activating crRNA)(tracrRNA))。在2012年和2013年,CRISPR是《科学杂志(英语:Science Magazine)》年度突破的第二名。在2015年,它是该奖项的赢家。CRISPR在2014年和2016年被《麻省理工科技评论》评为10项突破技术之一。

相关

  • 花椰菜病毒科杆状去氧核糖核酸病毒属 花椰菜镶嵌(花叶)病毒属 水稻衰退(东格鲁)杆状样病毒属 大豆萎黄(退绿)斑驳样病毒属 木薯叶脉镶嵌样病毒属 牵牛花叶脉透明样病毒属花椰菜病毒科(Cau
  • 安德鲁·斯丁普森安德鲁·斯廷普森(英语:Andrew Stimpson,1980年-),英国苏格兰出生,他是被确认感染人类免疫缺陷病毒十七个月后,测试结果呈阴性反应的英国男子。虽然过往在非洲曾经有受感染者成功击
  • 以人口排列的语言列表本条目为主要语言人口列表,罗列现时世上主要语言的语言人口,并依其人口排序。所谓语言人口,系指以该语言为母语的人口。由于不同统计之间的数据有所分别(有以母语为基础,或以第一
  • 水疗水疗(hydrotherapy),为物理治疗的一种,利用水的各种物理特性,作用在人体以达到各种疗效。早在古希腊时代,西方医学之父希波克拉提斯(Hippocrates)就使用温泉做治疗,此外古代中国、日
  • 药草药用植物也被称为草药、药草,自史前时代以来一直在传统医学实践中被发现和使用。植物合成了数百种化合物,其功能包括植物抵抗昆虫,真菌,植物病害和食草哺乳动物。许多植物化学物
  • 欧斯洛可舒能欧斯洛可舒能(原名oscillococcinum)是法国布瓦宏(Boiron)药厂生产的顺势疗法流行性感冒药。在法国已有销售超过65年的时间,并在全世界50个以上的国家有销售,有些国家取得药证以O
  • 黑洞黑洞(英语:black hole)是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区
  • 华伦海特丹尼尔·加布里尔·华伦海特(德语:Daniel Gabriel Fahrenheit, 1686年5月14日-1736年9月16日),德国物理学家、工程师(虽然他基本定居在荷兰),华氏温标的创立者。华伦海特出生于但泽(
  • 土壤湿度土壤(德语:Boden,英语:soil)是一种自然体,由数层不同厚度的土层(德语:Bodenhorizont,英语:soil horizon)所构成,主要成分是矿物质。土壤和母质(岩石)的差异主要是表现在形态特征或物理、化
  • 马里奥·蒙蒂马里奥·蒙蒂(Mario Monti,1943年3月19日-),意大利知名经济学家,曾任意大利总理,现任终身参议员。蒙蒂生于意大利北部城市瓦雷泽的一个富裕家庭,父亲从事银行业。他1965年毕业于位于