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规律成簇的间隔短回文重复序列中间隔序列的噬菌体来源研究

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疾病监测 2015年第5期30卷 358-360页

作者：侯雪新杜鹏程李振军中国疾病预防控制中心传染病预防控制所北京102206

目的发现在现有的全基因组测序完成的原核生物中规律成簇的间隔短回文重复序列（CRISPR）系统中间隔序列分布规律以及间隔序列中噬菌体来源情况。方法整理现有CRISPR数据库中2762株细菌基因组中的CRISPR系统和其中的间隔序列数据,整理Ge... 详细信息

目的发现在现有的全基因组测序完成的原核生物中规律成簇的间隔短回文重复序列（CRISPR）系统中间隔序列分布规律以及间隔序列中噬菌体来源情况。方法整理现有CRISPR数据库中2762株细菌基因组中的CRISPR系统和其中的间隔序列数据,整理Gen Bank数据库中发表的1444个噬菌体基因组数据。利用BLASTN软件对间隔序列数据与噬菌体基因组进行相似性比较,计数资料比较使用χ2检验。结果在2762个细菌基因组中整理出1940个基因组存在确定或可能的CRISPR结构和90 096条间隔序列,多数基因组具有1～50条间隔序列（1414/1940,72.9%）,间隔序列数量〉250条的仅有58个基因组（58/1940,3.0%）。其中古细菌13株（13/150,8.6%）,真细菌45株（45/2612,1.7%）,差异有统计学意义（χ2=29.98,P〈0.01）。相似性比较结果共发现245个细菌基因组的1055条间隔序列,成功比对上363个噬菌体,比对成功率仅为0.12%。结论细菌基因组中的CRISPR系统中间隔序列数量存在较大差异,古细菌基因组中CRISPR系统存在更多的间隔序列。相似性比较中噬菌体来源的间隔序列所占比例低,提示与细菌和噬菌体基因组发现较少相关,进一步深入研究可以大幅度提高成功率。

关键词：规律成簇的间隔短回文重复序列间隔序列噬菌体原核生物

甘肃省鼠疫耶尔森菌规律成簇间隔短回文重复序列位点多态性分析及地区分布

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中华流行病学杂志 2020年第12期41卷 2125-2130页

作者：苏永强郭丽民葛亚俊席进孝王宇萌苗克军吴斌徐大琴甘肃省疾病预防控制中心鼠疫防制科兰州730020 上海市(复旦大学附属)公共卫生临床中心 201058 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所北京102206

目的研究甘肃省鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)的规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)位点多态性及地区分布。方法选取1962-2014年分离的203株鼠疫菌,培养并提取DNA。采用3对CRISPR引物对菌株DNA进行PCR扩增,对PCR产物进行测序。根据菌株CRISP... 详细信息

目的研究甘肃省鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)的规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)位点多态性及地区分布。方法选取1962-2014年分离的203株鼠疫菌,培养并提取DNA。采用3对CRISPR引物对菌株DNA进行PCR扩增,对PCR产物进行测序。根据菌株CRISPR位点的间区序列种类和排列情况,确定菌株的基因型(类群),采用BioNumerics 5.10软件进行聚类分析。结果203株鼠疫菌发现有16种间区序列,包括YPa位点9种、YPb位点4种、YPc位点3种,发现新的间区序列a1′。共发现5个CRISPR基因簇,分别为Cb2、Ca7、Ca7′、CaΔ5′、Ca35′。不同的基因簇呈现区域性特征:Cb2主要分布在会宁县、平川区,Ca7主要分布阿克塞哈萨克族自治县;Ca7′主要分布在夏河县;Ca35′主要分布肃北蒙古族自治县、玉门市;CaΔ5′主要集中在肃南裕固族自治县。结论CRISPR分子分型方法能够较好地区分甘肃省不同疫源地的菌株,且各基因簇呈现一定的区域性特征。对研究甘肃省鼠疫菌进化规律和人间疫情分子生物学溯源有一定意义。

关键词：鼠疫耶尔森菌规律成簇的间隔短回文重复序列基因型

CRISPR/Cas12a系统:核酸检测的多功能工具

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生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 785-796页

作者：党生张帅翟景波内蒙古民族大学医学院通辽028000 通辽市科尔沁区第一人民医院通辽028000 人兽共患病防控自治区高等学校重点实验室通辽028000 内蒙古自治区布鲁氏菌病防治工程技术研究中心通辽028000

规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是原核生物的适应性免疫系统,对抗外来遗传物质(如质粒和噬菌体)的攻击。近年来,科学家们发现了一种新型基因编辑工具,一种强大的分... 详细信息

规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是原核生物的适应性免疫系统,对抗外来遗传物质(如质粒和噬菌体)的攻击。近年来,科学家们发现了一种新型基因编辑工具,一种强大的分子剪刀CRISPR/Cas12a系统,该系统在对靶标DNA进行切割的同时还具有对体系内单链DNA进行任意切割的活性,并将其转移到体外检测系统。本文对CRISPR/Cas12a系统组成、结构、Cas12a与Cas9的对比和CRISPR/Cas12a系统在核酸检测中的应用进行了综述。

关键词：规律成簇的间隔短回文重复序列 Cas12a CRISPRRNA 原间隔子相邻基序 Cas9 核酸检测

大肠埃希菌CRISPRs间隔序列的来源研究

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中国病原生物学杂志 2019年第2期14卷 137-140页

作者：梁文娟崔聪聪段广才刘慧莹徐亚珂郗园林杨海燕陈帅印新乡医学院公共卫生学院流行病与卫生统计学系河南新乡453003 新乡医学院分子诊断与医学检验技术河南省协同创新中心郑州大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系

目的研究大肠埃希菌全基因组中规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPRs)的间隔序列分布及来源规律。方法通过BLAST、CRISPRs finder、ClustalX和CRISPRTarget分析CRISPR/Cas、间隔序列及其来源。结果 203株大肠埃希菌中74.4%含有I-E CRIS... 详细信息

目的研究大肠埃希菌全基因组中规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPRs)的间隔序列分布及来源规律。方法通过BLAST、CRISPRs finder、ClustalX和CRISPRTarget分析CRISPR/Cas、间隔序列及其来源。结果 203株大肠埃希菌中74.4%含有I-E CRISPR/Cas,9.4%含有I-F CRISPR/Cas,17.2%存在CRISPR3-4;CRISPR1,CRISPR2,CRISPR3和CRISPR4的间隔序列数目范围分别为1-25、1-27、4-7和2-22;其独特间隔序列数目分别为339、346、57和66。CRISPRTarget分析I-E和I-F CRISPR/Cas的间隔序列分别匹配816条质粒和293条噬菌体,2 428条质粒和139条噬菌体,差异有统计学意义(χ~2=319.30,P<0.01)。结论大肠埃希菌中CRISPR/Cas分布广泛,I-E和I-F CRISPR/Cas可能发挥不同的免疫功能。

关键词：规律成簇的间隔短回文重复序列间隔序列噬菌体质粒大肠埃希菌

CRISPR/Cas9技术在生物医学领域的非病毒及病毒载体

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中国科学：生命科学 2017年第11期47卷 1141-1150页

作者：何治尧秦舟门可杨阳徐珽魏于全四川大学华西医院临床药学部(药剂科) 成都610041 四川大学华西医院肿瘤中心成都610041

规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)及CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统是一种新型基因组编辑技术,能够靶向干扰或修复基因组的特定基因.来自细菌或人工改造的CRISPR/Cas9系统已经由生物学家发现或构建,Cas9核酸酶及单链导向RNA(sgR... 详细信息

规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)及CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统是一种新型基因组编辑技术,能够靶向干扰或修复基因组的特定基因.来自细菌或人工改造的CRISPR/Cas9系统已经由生物学家发现或构建,Cas9核酸酶及单链导向RNA(sgRNA)是CRISPR/Cas9系统的主要组成成分.该系统被广泛应用于疾病治疗新靶点的发掘,基因功能的鉴定,动物模型的建立以及基因治疗药物的开发.CRISPR/Cas9系统已经通过突变或修正疾病相关基因来部分缓解或彻底治愈某些病症.然而,如何有效递送CRISPR/Cas9至目标细胞及靶器官仍然是运用该技术所面临的挑战之一,这影响着该系统稳定和精准的基因编辑能力.本文主要综述Cas9mRNA,Cas9蛋白或编码Cas9基因及相应sgRNA载体的递送系统.递送Cas9蛋白的非病毒载体能够维持Cas9的靶向作用,减少脱靶效应;递送sgRNA和供体模板的病毒载体能够改进基因编辑及同源修复效率.安全,有效及可规模化生产的递送载体将会推进CRISPR/Cas9技术在人类基因治疗领域中的应用.

关键词：基因组编辑规律成簇的间隔短回文重复序列规律成簇的间隔短回文重复序列相关蛋白9 病毒载体非病毒载体基因治疗

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人工核酸酶介导的基因组编辑技术

中国生物化学与分子生物学报 2015年第11期31卷 1132-1137页

作者：支大龙牛昱宇季维智昆明理工大学生命科学与技术学院昆明650093 云南中科灵长类生物医学重点实验室昆明650500

传统的基因组编辑技术是基于胚胎干细胞和同源重组实现生物基因组定向改造,但是该技术打靶效率低,严重制约了生命科学以及医学的研究.因此,研究新的基因组编辑技术十分重要.人工核酸酶介导的基因组编辑技术是通过特异性识别靶位点造成DN... 详细信息

传统的基因组编辑技术是基于胚胎干细胞和同源重组实现生物基因组定向改造,但是该技术打靶效率低,严重制约了生命科学以及医学的研究.因此,研究新的基因组编辑技术十分重要.人工核酸酶介导的基因组编辑技术是通过特异性识别靶位点造成DNA双链断裂,引起细胞内源性的修复机制实现靶基因的修饰.与传统的基因组编辑技术相比,人工核酸酶技术打靶效率高,这对于基因功能的研究、构建人类疾病动物模型以及探索新型疾病治疗方案有着重要的意义.人工核酸酶技术有3种类型:锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子核酸酶(TALEN)及规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR).本文将对以上3种人工核酸酶技术的原理以及在生命科学和医学研究的应用进行综述.

关键词：基因组编辑锌指核酸酶类转录激活因子核酸酶规律成簇的间隔短回文重复序列

甘肃省2起传染源不明人间鼠疫疫情分离菌株分子流行病学分析

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中国热带医学 2023年第10期23卷 1077-1081页

作者：郭丽民何爱伟席进孝吴斌王鼎盛徐大琴张晓燕甘肃省疾病预防控制中心鼠疫防制科甘肃兰州730020 酒泉市疾病预防控制中心鼠疫防制科甘肃酒泉735000

目的对甘肃省2起传染源不明的人间鼠疫疫情分离菌株进行溯源分析,为针对鼠疫传染源隔离防控提供依据。方法采用差异区段(DFR)和规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)对2017年12月12日和2019年9月27日发生的2起人间鼠疫疫情分离的鼠疫... 详细信息

目的对甘肃省2起传染源不明的人间鼠疫疫情分离菌株进行溯源分析,为针对鼠疫传染源隔离防控提供依据。方法采用差异区段(DFR)和规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)对2017年12月12日和2019年9月27日发生的2起人间鼠疫疫情分离的鼠疫菌进行基因分型。采用多位点可变数目串联重复序列分析(MLVA)方法确定待测鼠疫菌VNTR位点的重复数,应用BioNumerics 6.6软件中最小生成树法聚类分析确定待测菌株在甘肃省鼠疫疫源地分离鼠疫菌的系统发育树位置。结果菌株20171212缺失DFR01、DFR02、DFR03、DFR04、DFR13、DFR23,DFR分型为8型;CRISPR间区序列YPa为a1'-a2-a3-a4-a5-a6-a7-a35,YPb为b1-b2-b3-b4,YPc为c1-c2-c3,基因簇为Ca35',基因型为26';MLVA聚类分析显示菌株聚在肃北县鱼儿红牧场簇内,并成为独立分支;菌株20190927缺失DFR01、DFR13、DFR23,DFR分型为1b型;CRISPR间区序列YPa为a1-a2-a3-a4-a5-a6-a7,YPb为b1-b2-b3-b4,YPc为c1-c2-c3,基因簇为Ca7,基因型为22型;MLVA聚类分析在最小生成树的位置靠近阿克塞县当金山簇,与肃北县鱼儿红牧场簇较远。结论菌株20171212的DFR和CRISPR基因型与肃北县喜马拉雅旱獭疫源地鼠疫菌的主基因型一致,证实人间疫情病例由本地自然发生,但最小生成树中聚在肃北县鱼儿红牧场簇内,表明病例最初接触传染源地方不是盐池湾乡,而是肃北县鱼儿红牧场周边范围内。菌株20190927的DFR和CRISPR基因型与阿克塞县喜马拉雅旱獭疫源地鼠疫菌的主基因型一致,且最小生成树位置上更靠近阿克塞县当金山簇,与肃北县鱼儿红牧场簇较远,证实2019年人间疫情病例是放牧地方接触传染源。

关键词：鼠疫人间疫情差异区段规律成簇的间隔短回文重复序列多位点可变数目串联重复序列分析

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CRISPR系统相关Cas蛋白研究进展

中华生物医学工程杂志 2020年第3期26卷 277-284页

作者：于佳佳张旭霞李传友唐神结刘毅首都医科大学附属北京胸科医院北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病研究北京市重点实验室细菌免疫室101149 首都医科大学附属北京胸科医院北京市结核病胸部肿瘤研究所结核病多学科诊疗中心101149

利用在原核生物中观察到的规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)与相关的Cas(CRISPR-associated proteins)蛋白构成CRISPR-Cas系统作为真核细胞中的基因编辑工具为近年研究热点。效应蛋白由多个Cas蛋白组成,包括两个大类五型系统。Cas蛋白结合特定的核酸序列,具有核酸酶的功能用于可编程基因组编辑和表观遗传调控,同时在疾病诊断方面也有很好的发展前景。其中Cas6是一种独立于金属的单转位酶,依附在crRNA裂解产物上,可识别并在crRNA转录前的重复序列中裂解单个磷酸二酯键。核糖核酸内切酶Cas9为RNA引导的DNA裂解酶,是目前应用最广泛的基因编辑工具,同时在感染性疾病检测、癌性病毒感染的消除或灭活、肿瘤免疫治疗、肿瘤基因组和表观基因组的调控等方面显示出巨大的应用前景。RNA引导的核酸内切酶Cas12a具有两种不同的核酸酶活性,且该双重催化活性已被用于多重基因编辑。Cas12a的显著特性使其应用于目标DNA与RNA快速检测,成为CRISPR-Cas基因组编辑工具包的补充。RNA引导的RNA靶向核酸内切酶Cas13a是RNA引导、RNA激活的RNA酶,已被开发为RNA检测、RNA成像和RNA调控的强大工具,同时利用Cas13a构建高灵敏度及特异度的检测方法也可为感染性疾病在诊断过程中提供重要的理论依据。由此展开对CRISPR-Cas系统相关的Cas蛋白的深入研究,同时对上述系统在不同疾病中的重要应用等进行阐述,有助于为各项研究提供新思路,新方法。

关键词：规律成簇的间隔短回文重复序列 Cas蛋白检测基因编辑

速冻食品中单增李斯特菌CRISPR位点分型及PFGE分型研究

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速冻食品中单增李斯特菌CRISPR位点分型及PFGE分型研究