crispr技术总结.pptxVIP

;汇 报 提 纲;一、基因编辑技术的发展史; CRISPR/Cas9 （ Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-成簇的规律间隔的短回文重复序列）是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9 系统通过将入侵噬菌体和质粒 DNA 的片段整合到 CRISPR 中，并利用相应的 CRISPR RNAs（crRNAs）来指导同源序列的降解，从而提供免疫性。;W H O; CRISPR/Cas系统是一种原核生物的免疫系统，用来抵抗外源遗传物质的入侵，比如噬菌体病毒和外源质粒。同时，它为细菌提供了获得性免疫：这与哺乳动物的二次免疫类似，当细菌遭受病毒或者外源质粒入侵时，会产生相应的“记忆”，从而可以抵抗它们的再次入侵。CRISPR/Cas系统可以识别出外源DNA，并将它们切断，沉默外源基因的表达。这与真核生物中RNA干扰（RNAi)的原理是相似的。正是由于这种精确的靶向功能，CRISPR/Cas系统被开发成一种高效的基因编辑工具。;CRISPR序列结构位点有什么特点？; CRISPR序列由众多短而保守的重复序列区（repeat）和间隔区（spacer）组成。重复序列区含有回文序列，可以形成发卡结构。而间隔区比较特殊，它们是被细菌俘获的外源DNA序列。而在上游的前导区（leader）被认为是CRISPR序列的启动子。另外，在上游还有一个多态性的家族基因，该基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作用。因此，该基因被命名为CRISPR关联基因（CRISPR associated，Cas）。目前已经发现了Cas1-Cas10等多种类型的Cas基因。Cas基因与CRISPR序列共同进化，形成了在细菌中高度保守的CRISPR/Cas系统。;CRISPR序列是如何与Cas蛋白配合来执行防御功能的呢？;第一步：外源DNA俘获;第二步： crRNA合成;第三步：靶向干扰;四、CRISPR/Cas9的应用 ; 除了农业，研究人员正在考虑CRISPR如何能被或者说应当被用于野外的生物体。大部分注意力集中在一种被称为基因驱动的方法上，因为它能迅速将被编辑基因在整个种群中传播。这项工作正处于起步阶段，但类似技术能被用于消灭携带疾病的蚊子或蜱虫，清除入侵植物或消除使一些美国农民饱受折磨的猪草中的除草剂抗性。; 研究人员还指出，与人类癌细胞系研究不同??是，无论CRISPR还是TALEN，在人类iPSCs中同样都有着目标特异性，即只瞄准那些为它们设定的目标基因。他们还发现，CRISPR系统比TALEN更有优势：CRISPR可以设计成只瞄准病人体内含有变异的基因，而不影响健康基因，即只影响某个基因的一个副本。这些成果与以往的干细胞研究成果结合，使CRISPR成为一种有用的人类iPSCs基因剪辑工具，其偏离目标的风险更小。; 在世界上， CRISPR来自微生物的免疫系统，这种工程编辑系统利用一种叫做Cas9的特殊编程的酶，能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA，就能在此处切断或做其他改变。以往研究表明，通过这些介入，CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变，效率比TALEN（转录激活因子类感受器核酸酶）等其他基因编辑技术更高。但最近研究发现，虽然CRISPR有许多优点，在人类癌细胞系列中，它也可能产生大量“误伤目标”，尤其是对不希望改变的基因做修改。; 在中国，中国一直处在CRISPR研究的最前沿。2014年，南京大学的研究人员宣布成功创造出定向突变的基因工程猴，这是有记录以来首次在非人类灵长目动物身上成功使用此项技术。 2016年8月，四川大学华西医院肿瘤学家卢铀率领的一个中国科学家团队开展全球首例对人体使用革命性基因编辑技术CRISPR的试验，它将超越美国成为世界首例CRISPR人类测试。;1./link?url=HE9SySgwWlwLc2okxzoHssRQRg7AF9YyvwT6Jo-rEmSjIwQ_E2KBnW9Z5ceGXCrlYawwVx-45rInNpJcS892Z_;Thank you!