导图社区 基因编辑技术
这是一张关于基因编辑技术的思维导图,详细介绍了基因编辑技术的分类、具体技术原理、工具及不同技术的对比等内容。
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基因编辑技术
锌指核酸酶技术
转录激活效应因子核酸酶(TALEN)
CRISPR/Cas9(研究最多、应用最广泛)
基础步骤
1.Cas9蛋白特异性切割目标DNA序列,产生DNA双链断裂
gRNA的5'端20 nt和靶DNA之间碱基配对
靶DNA的3'端有合适的PAM序列
cas9会在PAM上游的第三个碱基处进行切割
2.DNA修复系统修复双链断裂,在修复过程中实现DNA序列改变
非同源性末端接合(NHEJ)
迅速高效
细胞内的主要DNA断裂损伤修复机制
会随机造成一些序列的缺失或插入,导致无法精准编辑
同源介导的修复(HDR)
以未受伤姐妹染色单体的同源序列作为修复模板
修复速度较慢,效率较低
非常精准,可以使基因组修复到完美如初
dcas9
失去切割DNA功能的Cas9,能对基因进行精确定点调控而不造成DNA损伤,可用于研究转录因子或辅助转录因子对特定基因的影响
dCas9-SAM—CRISPR Cas9基因激活系统
dCas9-KRAB—CRISPRCas9基因抑制系统
dCas9表观遗传编辑系统
组蛋白修饰
dCas9-p300(乙酰化)激活
dCas9-LSD1(去甲基化)抑制
DNA甲基化
dCas9-TET1-CD(去甲基化)激活
dCas9-DNMT3A(甲基化)抑制
局限性
PAM序列的限制
脱靶效应
自身免疫
递送效率低
基于CRISPR/Cas9的碱基编辑器
胞嘧啶碱基编辑器(CBE)
C➡️U➡️T
C/G➡️T/A
腺嘌呤碱基编辑器(ABE)
A➡️I(I在DNA水平会被作为G进行读码与复制)
A/T➡️G/C
鸟嘌呤碱基编辑器(GBE)
C➡️U,U消除,形成无嘌呤/无嘧啶(AP)位点,利于G插入
C➡️G
先导编辑器(Prime Editor,PE)
不同技术的对比