CRISPRCas9基因敲除原理及其应用培训课件
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研究报告微课研究报告随着互联网技术的迅猛发展和教育改革的推进,微课在教育领域逐渐被广泛应用。
本研究准备从微课的定义、特点、优势以及影响因素等方面进行探讨,以期能够全面地了解微课的现状和未来发展趋势。
一、微课的定义微课是一种基于互联网技术的教学模式,通过小型化的课程内容和精确的讲解来实现个性化学习。
微课的特点是时间短、内容精确、形式多样、互动性强。
二、微课的特点1. 时间短:微课通常时间控制在5-15分钟之内,符合学生的注意力持久时间,有利于提高学习效果。
2. 内容精确:微课的内容经过精心筛选和设计,主要针对某一特定知识点进行解释和讲解,能够达到针对性学习的效果。
3. 形式多样:微课可以采用视频、动画、图文等多种形式进行呈现,满足不同学生的学习需求。
4. 互动性强:微课通过强调学生参与和互动,鼓励学生提问和讨论,促进知识的交流与共享。
三、微课的优势1. 个性化学习:学生可以根据自身的学习需求,在自己方便的时间和地点进行学习,实现个性化学习。
2. 时间灵活:微课的时间可以根据学生的学习进度进行调整,不受固定的上课时间限制。
3. 提高效果:微课的精准讲解和多样化的表达方式有助于提高学生的学习效果。
4. 促进互动:微课通过提供学习平台,鼓励学生之间的讨论和互动,促进知识的交流与共享。
5. 教师支持:微课方式可以为教师提供更多的教学资源和支持,提高教学质量。
四、微课的影响因素微课的应用受到多方面的影响,主要包括教育政策支持、师生态度、技术设备和教育资源等因素。
教育政策的支持和推广是微课发展的保障,师生对微课的态度和接受程度也直接影响着微课的应用情况。
此外,技术设备和教育资源的提供与实施也需要充分考虑。
综上所述,微课作为一种新兴的教学模式,具有许多独特的优势和特点。
因此,在教育领域中,推广和应用微课具有重要意义。
然而,在微课的发展过程中,还需关注教育政策的支持、师生态度、技术设备和教育资源等方面的问题,进一步提升微课的应用效果。
CRISPR/Cas9基因敲除原理及其应用
CRISPR(clustered,regularlyinterspaced,shortpalindromicrepeats)是一种来自细菌降解入侵的病毒DNA或其他外源DNA的免疫机制。
在细菌及古细菌中,CRISPR系统共分成3类,其中Ⅰ类和Ⅲ类需要多种CRISPR相关蛋白(Cas蛋白)共同发挥作用,而Ⅱ类系统只需要一种Cas蛋白即可,这为其能够广泛应用提供了便利条件[1]。
目前,来自Streptococcuspyogenes的CRISPR-Cas9系统应用最为广泛。
Cas9蛋白(含有两个核酸酶结构域,可以分别切割DNA两条单链。
Cas9首先与crRNA及tracrRNA结合成复合物,然后通过PAM序列结合并侵入DNA,形成RNA-DNA复合结构,进而对目的DNA双链进行切割,使DNA双链断裂。
由于PAM序列结构简单(5’-NGG-3’),几乎可以在所有的基因中找到大量靶点,因此得到广泛的应用。
CRISPR-Cas9系统已经成功应用于植物、细菌、酵母、鱼类及哺乳动物细胞,是目前最高效的基因组编辑系统[1]。
通过基因工程手段对crRNA和tracrRNA进行改造,将其连接在一起得到sgRNA(singleguideRNA)。
融合的RNA具有与野生型RNA类似的活力,但因为结构得到了简化更方便研究者使用。
通过将表达sgRNA的原件与表达Cas9的原件相连接,得到可以同时表达两者的质粒,将其转染细胞,便能够对目的基因进行操作[2,3]。
目前常用的CAS9研究方法是通过普通质粒,质粒构建流程如下:
Cas9质粒构建
pGK1.1
设计2条单链oligo序列;退火形成双链DNA
将双链DNA连接到载体中
转化G10competentcell筛选阳性克隆;测序验证序列;质粒大提;电转染靶细胞在细胞内crRNA识别靶位点,Cas9对靶位点进行随机剪切
CruiserTM酶切细胞池,计算突变率;CruiserTM酶切初筛阳性克隆;将阳性克隆测序验证;做敲除序列比对分析。
目前常见的CAS9普通质粒有(汉恒生物提供cas9质粒试剂盒):
虽然普通质粒很多时候也能达到实验效果,但是质粒转染具有效率低,作用时间短暂性等缺点。
病毒的出现解决了质粒这些问题,常用的病毒主要有慢病毒和腺病毒,慢病毒常用质粒见addgene(lentiCRISPRv2,lentiGuide-Puro,lentiCas9-Blast),慢病毒可以整合入宿主基因组中,长期稳定的表达(汉恒生物提供CRISPR/cas9慢病毒包装),但是由于慢病毒克隆能力有限而CAS9本身分子量比较大(大于4kb),且长期插入可能导致乱切,脱靶等,同时慢病毒包装最终获得的滴度不高等原因,腺病毒更有优势,腺病毒克隆能力强,获得的病毒滴度也高。
同时相对于普通质粒来说,作用是时间也比较长,可以达到更理想的敲除效果。
(汉恒生物提供CRISPR/cas9腺病毒包装)。