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crispr/Cas系统在病毒感染性疾病治疗中的应用进展

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病毒学报 2022年第6期38卷 1459-1469页

作者：邢冠群曹其航亓伟毅宋蕊淇李菲张振杰刘绍琼山东第一医科大学基础医学院济南250000 山东第一医科大学药学院泰安271000

crispr/Cas(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/crispr-associate)系统作为当下炙手可热的基因编辑技术,近几年在各方面取得了诸多进展,本文就crispr主要类型Cas蛋白的作用方式,crispr/Cas技术在病毒感染性疾病中的应用,作用机制,当下治疗方法进行讨论,着重对人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)、单纯疱疹病毒I型(Herpes simplex virus-1,HSV-1)、EB病毒(Epstein-barr virus,EBV)、乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)、人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)、人类嗜神经多瘤病毒JC(Polyoma JC virus,JCV)、非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)进行综述。

关键词： crispr Cas蛋白人类免疫缺陷病毒(HIV) 单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-1) EB病毒(EBV) 乙型肝炎病毒(HBV) 人乳头瘤病毒(HPV) 人类嗜神经多瘤病毒JC(JCV) 非洲猪瘟病毒(ASFV)

crispr/Cas基因编辑系统在植物抗病毒防御中的应用

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植物病理学报 2023年第3期53卷 343-357页

作者：沈川李夏吴云锋安康学院陕南生态经济研究中心安康725000 安康市农业科学研究院安康725000 西北农林科技大学物保护学院杨凌712100

植物病毒病对世界农业生产构成严重威胁,保护粮食作物不受病毒侵害是农业的一个重大挑战。由分子生物技术主导的抗病毒工程已成为预防和控制植物病毒的有效策略。近期,crispr/Cas基因编辑系统介导的靶向DNA或RNA的进展,使其成为适用于... 详细信息

植物病毒病对世界农业生产构成严重威胁,保护粮食作物不受病毒侵害是农业的一个重大挑战。由分子生物技术主导的抗病毒工程已成为预防和控制植物病毒的有效策略。近期,crispr/Cas基因编辑系统介导的靶向DNA或RNA的进展,使其成为适用于植物保护领域极具吸引力的工具,正在被广泛用于生产抗病毒的栽培作物品种。本综述回顾crispr/Cas系统的发展,总结它们通过针对病毒序列或寄主易感基因控制不同植物病毒的应用;列出一些可用于抗病毒育种的潜在隐性抗性基因,并强调基于隐性抗性基因的抗病毒育种对产生无发育缺陷的转基因植物的重要性;描述crispr/Cas技术在田间检测和诊断植物病毒方面的应用。这一新兴分子技术的研究成果可以为扩展农业和粮食安全的发展作出重大贡献。

关键词： crispr Cas蛋白植物病毒抗病毒工程隐形抗病基因

Therapeutic gene editing strategies using crispr-Cas9 for theβ-hemoglobinopathies

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The Journal of Biomedical Research 2021年第2期35卷 115-134页

作者： James B.Papizan Shaina N.Porter Akshay Sharma Shondra M.Pruett-Miller Department of Cellular and Molecular Biology St.Jude Children's Research HospitalMemphisTN 38105USA Center for Advanced Genome Engineering St.Jude Children's Research HospitalMemphisTN 38105USA Department of Bone Marrow Transplantation and Cellular Therapy St.Jude Children's Research HospitalMemphisTN 38105USA

With advancements in gene editing technologies,our ability to make precise and efficient modifications to the genome is increasing at a remarkable rate,paving the way for scientists and clinicians to uniquely treat a multitude of previously irremediable diseases.crispr-Cas9,short for clustered regularly interspaced short palindromic repeats and crispr-associated protein 9,is a gene editing platform with the ability to alter the nucleotide sequence of the genome in living cells.This technology is increasing the number and pace at which new gene editing treatments for genetic disorders are moving toward the clinic.Theβ-hemoglobinopathies are a group of monogenic diseases,which despite their high prevalence and chronic debilitating nature,continue to have few therapeutic options available.In this review,we will discuss our existing comprehension of the genetics and current state of treatment forβ-hemoglobinopathies,consider potential genome editing therapeutic strategies,and provide an overview of the current state of clinical trials using crispr-Cas9 gene editing.

关键词： sickle cell disease sickle cell anemia fetal hemoglobin hemoglobinopathy crispr gene editing genome engineering

crispr/dCas9-KRAB系统沉默猪LncRNA-NEAT1基因

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江苏农业学报 2023年第4期39卷 1036-1042页

作者：赵为民戴超辉陈哲涂枫李辉付言峰李碧侠任守文程金花江苏省农业科学院畜牧研究所江苏南京210014 江苏省农业种质资源保护与利用平台江苏南京210014 农业农村部种养结合重点实验室江苏南京210014

本研究利用RT-PCR检测LncRNA-NEAT1基因表达在细胞中的亚定位,采用5′RACE获得LncRNA-NEAT1基因的转录起始位点;利用CRISPOR软件对-300~0 bp区域的LncRNA-NEAT1启动子序列设计sgRNA并构建到px330载体,通过转染细胞与T7E1酶切验证sgRNA效率;利用酶切和亚克隆方法将dCas9-KRAB-BSD片段替换px330载体的Cas9序列,形成重组px330-dCas9-KRAB载体;将验证有效的sgRNA构建到px330-dCas9-KRAB载体,形成px330-sgRNA-dCas9-KRAB载体。添加不同质量浓度的Blasticidin S处理细胞,以最小致死质量浓度来确定筛选质量浓度。转染px330-sgRNA-dCas9-KRAB载体并用Blasticidin S筛选细胞7 d后进行LncRNA-NEAT1基因的表达检测,同时对sgRNA在LncRNA-NEAT1基因启动子上的结合位点进行Sanger测序,以进一步验证上述结合位点是否发生切割。结果显示LncRNA-NEAT1主要表达于细胞核,而在细胞质中几乎不表达。5′RACE获得了LncRNA-NEAT15′端大约270 bp的序列。qPCR检测结果显示,与对照组相比,sgRNA1和sgRNA2能够显著抑制LncRNA-NEAT1的表达(P<0.05)。Sanger测序结果表明sgRNA1和sgRNA2所在的位点并没有发生碱基缺失和插入。研究结果为后续进一步研究LncRNA-NEAT1在先天性免疫反应中的功能奠定了基础。

关键词： crispr dCas9-KRAB LncRNA-NEAT1基因猪基因沉默

基于crispr/Cas13a的金黄色葡萄球菌mecA耐药基因检测方法的建立

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微生物学报 2023年第9期63卷 3628-3640页

作者：胡强李浩胡晓丰韩尧孙岩松柳燕安徽医科大学基础医学院安徽合肥230032 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所北京100071 中国人民解放军疾病预防控制中心北京100071

【目的】针对目前耐药基因检测通常需要依赖专业检测设施和设备,仍缺乏耐药基因快速检测方法这一问题,旨在建立一种基于成簇规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,crispr)的金黄色葡萄... 详细信息

【目的】针对目前耐药基因检测通常需要依赖专业检测设施和设备,仍缺乏耐药基因快速检测方法这一问题,旨在建立一种基于成簇规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,crispr)的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)mecA耐药基因快速检测方法。【方法】首先在mecA基因序列的保守区中设计筛选出灵敏度较高的重组酶介导链替换核酸扩增(recombinase aided amplification,RAA)引物和crispr RNA(crispr RNA,crRNA),通过结合消线法核酸检测试纸技术(easy-readout and sensitive enhanced,ERASE)建立针对mecA基因的检测方法,最后利用模拟样本及临床分离样本对建立的新方法与传统方法进行比较。【结果】成功筛选出了1组针对mecA耐药基因的高效扩增引物和crRNA,并建立了基于crispr-ERASE的mecA耐药基因高灵敏核酸检测方法,最低检出限为10 copies/μL,在32株临床分离的金黄色葡萄球菌中,该方法共检出24株mecA耐药基因阳性菌株,与药敏试验及荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)检测结果符合率为100%。【结论】建立了一种基于crispr-ERASE核酸检测试纸技术的简单、高灵敏的mecA耐药基因检测方法。

关键词： crispr 等温扩增 mecA 核酸检测 ERASE试纸

Shortened snRNA promoters for efficient crispr/Cas-based multiplex genome editing in monocot plants

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Science China(Life Sciences) 2020年第6期63卷 933-935页

作者： Yu Hao Wubei Zong Dongchang Zeng Jingluan Han Shuifu Chen Jianian Tang Zhe Zhao Xiaojuan Li Kun Ma Xianrong Xie Qinlong Zhu Yuanling Chen Xiucai Zhao Jingxin Guo Yao-Guang Liu State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-Bioresources Guangzhou 510642.China College of Life Sciences South China Agricultural UniversityGuangzhou 510642.China Guangdong Laboratory for Lingnan Modern Agriculture Guangzhou 510642.China

Dear Editor,crispr(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas genome editing is a powerful tool for introducing specific mutations in organisms including plants.The system is composed of a nuclease such as Cas9 or Cas12a and an engineered single-guide RNA(sgRNA)incorporating a target sequence(Li et al.,2019).A Cas9/sgRNA complex recognizes its target site in the genome,resulting in a mutation at that site.

关键词： RNA crispr Shortened snRNA promoters for efficient crispr/Cas-based multiplex genome editing in monocot plants

Increasing the efficiency of crispr/Cas9-based gene editing by suppressing RNAi in plants

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Science China(Life Sciences) 2019年第7期62卷 982-984页

作者： Xiaoyan Wang Jiayun Lu Kangwen Lao Suikang Wang Xiaowei Mo Xintong Xu Xuemei Chen Beixin Mo Guangdong Provincial Key Laboratory for Plant Epigenetics College of Life Sciences and OceanographyShenzhen UniversityShenzhen 518060China Department of Botany and Plant Sciences Institute of Integrative Genome BiologyUniversity of CaliforniaRiversideCA 92521USA

Dear Editor,crispr (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9 (crispr-associated)-based genome editing is a powerful and widely adopted technology for introducing specific mutations in animal and... 详细信息

关键词： Editor crispr systems

贵州省鼠伤寒沙门菌单相变异株的crispr基因型和遗传多样性研究

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中国人兽共患病学报 2022年第10期38卷 862-868,873页

作者：白贵欢游旅龙利牟鸿江韦小瑜李世军王铭刘英刘淳婷王丹汪俊华贵州医科大学公共卫生与健康学院环境污染与疾病监控教育部重点实验室贵阳550025 贵州省疾病预防控制中心贵阳550004

目的了解贵州省鼠伤寒沙门菌单相变异株规律的成簇间隔短回文重复序列(crispr)的基因型及遗传多样性,为贵州省沙门菌病的预防控制提供依据。方法对分离自2013—2018年贵州省7个市(州)的71株疑似鼠伤寒沙门菌单相变异株进行系统生化鉴定... 详细信息

目的了解贵州省鼠伤寒沙门菌单相变异株规律的成簇间隔短回文重复序列(crispr)的基因型及遗传多样性,为贵州省沙门菌病的预防控制提供依据。方法对分离自2013—2018年贵州省7个市(州)的71株疑似鼠伤寒沙门菌单相变异株进行系统生化鉴定及血清分型,结合双重PCR法确定疑似菌株为鼠伤寒沙门菌单相变异株。提取鼠伤寒沙门菌单相变异株的DNA作为模板,进行crispr1和crispr2的PCR扩增,将阳性扩增产物进一步测序,获得菌株的crispr1和crispr2间隔序列,根据间隔序列的组成,确定crispr基因型,并使用Bionumerics软件对菌株进行遗传多样性分析。结果71株疑似鼠伤寒沙门菌单相变异菌株经系统生化鉴定、血清分型及双重PCR法鉴定为鼠伤寒沙门菌单相变异株,经crispr1和crispr2两个位点的PCR扩增和产物测序,71株菌共检测到163个间隔序列,其中crispr1有102个,crispr2有61个。联合crispr1和crispr2两个位点的间隔序列进行分析,发现71株菌被分为33个crispr基因型(TSTs),其中TST11和TST1为贵州省的优势基因型,分别占总菌株数的25.35%和12.68%。71株菌经Bionumerics软件聚类分析后被分为A、B、C、D 4个簇,A簇包含的菌株最多,B簇包含的基因型最多,不同来源的3株参考株独立成簇,D簇包含7个TSTs基因型。结论贵州省鼠伤寒沙门菌单相变异株具有优势的crispr基因型和遗传多样性的特点,可能有其他的感染来源。

关键词：鼠伤寒沙门菌单相变异株 crispr 基因型遗传多样性

新一代诊断技术:crispr系统及其在分子诊断中的应用

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食品与生物技术学报 2022年第7期41卷 57-70页

作者：孙秀兰付旭冉鲍琦孙嘉笛江南大学食品学院江苏无锡214122

作为新兴的基因编辑和调控工具,crispr系统具有高度的特异性、灵敏度和灵活性。除在基因编辑和改造方面有重要作用外,在传染病诊断、环境监测、食品安全检测等方面也有着良好的前景。随着crispr/Cas系统的深入研究,通过其高特异性识别... 详细信息

作为新兴的基因编辑和调控工具,crispr系统具有高度的特异性、灵敏度和灵活性。除在基因编辑和改造方面有重要作用外,在传染病诊断、环境监测、食品安全检测等方面也有着良好的前景。随着crispr/Cas系统的深入研究,通过其高特异性识别目标序列和反式切割能力,已经建立了多种简便、灵敏的生物传感平台,解决了传统方法在操作、灵敏度、特异性及检测周期方面存在的不足。作者将主要介绍应用最广的两类crispr/Cas系统的特征和机制,总结了基于crispr/Cas系统开发的核酸、蛋白质和小分子物质构建的生物传感体系和未来发展方向。

关键词： crispr 分子诊断基因编辑