遗传
遺傳
유전
Hereditas
2015年
10期
1003-1010
,共8页
基因组编辑%CRISPR/Cas9%脱靶效应%向导RNA
基因組編輯%CRISPR/Cas9%脫靶效應%嚮導RNA
기인조편집%CRISPR/Cas9%탈파효응%향도RNA
genome editing%CRISPR/Cas9%off-target effects%sgRNA
CRISPR/Cas9基因编辑技术在生命科学领域掀起了一场全新的技术革命，该技术可以对基因组特定位点进行靶向编辑，包括缺失、插入、修复等。CRISPR/Cas9比锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)技术更易于操作，而且更高效。CRISPR/Cas9系统中的向导RNA(Single guide RNA, sgRNA)是一段与目标DNA片段匹配的RNA序列，指导Cas9蛋白对基因组进行识别。研究发现，设计的sgRNA会与非靶点DNA 序列错配，引入非预期的基因突变，即脱靶效应(Off-target effects)。脱靶效应严重制约了 CRISPR/Cas9基因编辑技术的广泛应用。为了避免脱靶效应，研究者对影响脱靶效应的因素进行了系统研究并提出了许多降低脱靶效应的方法。文章总结了 CRISPR/Cas9系统的应用及脱靶效应研究进展，以期为相关领域的工作提供参考。
CRISPR/Cas9基因編輯技術在生命科學領域掀起瞭一場全新的技術革命，該技術可以對基因組特定位點進行靶嚮編輯，包括缺失、插入、脩複等。CRISPR/Cas9比鋅指覈痠酶(ZFNs)和轉錄激活因子樣效應物覈痠酶(TALENs)技術更易于操作，而且更高效。CRISPR/Cas9繫統中的嚮導RNA(Single guide RNA, sgRNA)是一段與目標DNA片段匹配的RNA序列，指導Cas9蛋白對基因組進行識彆。研究髮現，設計的sgRNA會與非靶點DNA 序列錯配，引入非預期的基因突變，即脫靶效應(Off-target effects)。脫靶效應嚴重製約瞭 CRISPR/Cas9基因編輯技術的廣汎應用。為瞭避免脫靶效應，研究者對影響脫靶效應的因素進行瞭繫統研究併提齣瞭許多降低脫靶效應的方法。文章總結瞭 CRISPR/Cas9繫統的應用及脫靶效應研究進展，以期為相關領域的工作提供參攷。
CRISPR/Cas9기인편집기술재생명과학영역흔기료일장전신적기술혁명，해기술가이대기인조특정위점진행파향편집，포괄결실、삽입、수복등。CRISPR/Cas9비자지핵산매(ZFNs)화전록격활인자양효응물핵산매(TALENs)기술경역우조작，이차경고효。CRISPR/Cas9계통중적향도RNA(Single guide RNA, sgRNA)시일단여목표DNA편단필배적RNA서렬，지도Cas9단백대기인조진행식별。연구발현，설계적sgRNA회여비파점DNA 서렬착배，인입비예기적기인돌변，즉탈파효응(Off-target effects)。탈파효응엄중제약료 CRISPR/Cas9기인편집기술적엄범응용。위료피면탈파효응，연구자대영향탈파효응적인소진행료계통연구병제출료허다강저탈파효응적방법。문장총결료 CRISPR/Cas9계통적응용급탈파효응연구진전，이기위상관영역적공작제공삼고。
The clustered regulatory interspaced short palindromic repeat/Cas9 (CRISPR/Cas9) system mediates genome editing and is revolutionizing genetic researches. Scientists are able to manipulate the gene of interest from any organism with CRISPR/Cas9. Compared with zinc finger nucleases (ZFNs) and transcription activator-like ef-fector nucleases (TALENs) technologies, the CRISPR/Cas9 technology provides an easy and efficient approach to manipulate the genome. In this system, sgRNA (Single guide RNA), a short RNA matching the targeted DNA frag-ment, guides the CRISPR/Cas9 to interrogate the genome. Because sgRNA can tolerate certain mismatches to the DNA targets and thereby promote undesired off-target mutagenesis, the key limit of this technology is off-target ef-fects. To eliminate the off-target effects, different strategies have been adopted. In this review, we summarize the application of CRISPR/Cas9 and different strategies for addressing off-target effects.
