CRISPR_Cas9_基因编辑技术简介24页PPT
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crispr cas9原理简介CRISPR-Cas9基因编辑技术,是一种通过靶向剪切基因组中特定DNA序列的方法。
该技术最初源自一种天然的细菌免疫系统,可用于编辑生物体的基因组。
CRISPR(簇状规律间隔短回文重复序列,Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)是细菌和古细菌基因组中的一种特殊DNA序列,以重复、间隔和短回文特点而命名。
CRISPR序列常常与Cas(CRISPR-associated protein)基因一起出现,这些Cas基因编码一类能够识别并修剪DNA的酶。
CRISPR-Cas系统中最常用的是Cas9酶,它是通过向CRISPR-Cas9复合物中引入特定的RNA分子来实现DNA靶向。
这种RNA分子称为单导RNA(sgRNA),它是一种具有20个核苷酸的短链RNA,结合了用于指引Cas9定位到特定目标序列的脱氧核苷酸。
sgRNA与Cas9酶形成复合物后,可以通过碱基互补配对与基因组DNA中的目标序列结合。
当sgRNA与Cas9复合物与目标DNA序列配对时,Cas9酶便会被激活并剪切其靶向序列。
这一过程引发DNA修复机制,使得目标序列得以重组或删除。
如果提供了外源DNA修复模板,修复机制还可以将该模板中的DNA片段插入到被剪切的部分,实现想要的基因修饰。
CRISPR-Cas9技术的优势在于其简单性和高效性。
相较于传统的基因编辑技术,CRISPR-Cas9可以更加准确地指定目标序列,并在短时间内完成基因组的编辑。
它已被广泛应用于基础科学研究、生物医学研究以及农业领域,为基因治疗和作物改良等领域带来了突破性的进展。
crispercas9基因编辑原理
CRISPR-Cas9基因编辑技术是一种利用RNA-Cas9蛋白复合物进行特定基因的精确编辑的技术。
CRISPR-Cas9是一种轻松无痛的基因修饰技术。
它可以有效地定向编辑、插入或
删除特定基因,以修复基因突变以治疗多种遗传性疾病。
CRISPR-Cas9技术来源于天然防御机制,是由一种被称为CRISPR-Cas9的蛋白复合物
组成的,由一条RNA夹带着伴侣蛋白Cas9和一种叫做tracrRNA的RNA组成。
RNA是一种
单链核酸,Cas9是一种酶,能够在DNA双链中定位、切开并结合某些RNA片段。
CRISPR-Cas9蛋白复合物是一种复杂的分子结构,它具有定位、辨别及酶切的功能。
研究人员可以将CRISPR-Cas9的某些部分改造,以使其能识别目标基因,并将人工构建的DNA片段插入
目标位置以覆盖原始突变。
CRISPR-Cas9技术的运作原理很简单,通常情况下它以一种叫做“现场DNA剪切”的
方式运作。
首先,RNA复合物会识别特定基因的序列,然后Cas9蛋白切开 DNA双螺旋,
最后,人工构建的DNA片段插入目标位置,并将原始突变覆盖掉。
由于设计原理的简单性,CRISPR-Cas9技术的应用极为广泛,如人类基因编辑、植物基因编辑等等都可以使用它。
CRISPR-Cas9技术的优势在于可以快速有效地编辑基因,而且相较于传统基因编辑技
术而言,这种新型技术能够快速精准地编辑指定基因序列。
另外,这一技术也可更加节省
时间和资源,因此,CRISPR-Cas9的出现是一个突破,将加速基因工程及治疗遗传性疾病
的进程,改变着人类进化的历史。