crispr-cas基因编辑技术原理与应用.ppt

进展5CRISPR/Cas的打靶效率比较高，最高可达80%，且靶位点设计灵活、方便，载体构建简单;CRISPR/Cas技术已经做到了降低脱靶的几率，降低细胞毒性，但这并不是代表不会产生;此外较于ZFN与TALEN，CRISPR/Cas的设计更为简单、廉价，一般普通的试验也可自行操作;现在的技术已经做到，可使CRISPR/Cas同时打靶多个基因，且每多一个靶位点只需多一个gRNA质粒。1.目前CRISPR-Cas9系统中仍有一系列有待解决与发展的问题，例如如何突破PAM序列的限制、如何建立对Cas9特异性(脱靶效应)的全面评价体系、如何构建不同物种中可通用的Cas9与sgRNA导入与表达系统以及如何更有效的激活同源重组修复等。但是基于CRISPR-Cas9系统的迅猛发展速度，我们可以预见，随着相关基础科学研究的深入，CＲISPＲ-Cas9系统将在基因组水平上的基因改造、转录调控与表观遗传调控等不同层次上得到更广阔的发展与应用。前景2.自Cas9被发现以来，研究人员一直把它作为一把有潜力的钥匙来开启遗传疾病的新疗法，并且利用ＲNA导向的Cas9核酸酶在哺乳动物细胞和斑马鱼胚胎中进行基因组编辑。研究发现，Cas9/gＲNA有效诱导了生成的体细胞中etsrp或gata5的双等位基因转换。研究者通过Cas9/gＲNA系统的诱导在斑马鱼胚胎中获得了位点特异性的mloxP序列插入。因此，Cas9核酸酶的功能远远大于目前所了解到的，加大对Cas9核酸酶的特异性研究并深入了解，有助于生命科学的研究。前景3.外源性基因的插入会引起很多负面影响和意外突变，成为研究者们必须解决的问题。而CＲISPＲ/Cas系统的深入研究将是解决这一问题的关键。在人类疾病的研究上，癌症基因的敲除、艾滋病毒等治疗，CＲISPＲ/Cas9技术拥有很大优势，这也将成为未来的研究趋势。同时也将为人类不可战胜的疾病提供了更好的治疗方法前景4.通过目前对CRISPR/Cas系统研究，不管是在细胞中还是在动物胚胎中已经能够对基因进行敲除或是修饰来优化品种或者治疗疾病。为了对遗传缺陷进行纠正或删除，将Cas9系统和相应的靶向致病基因的sgRNA载体导入机体，这种技术在未来较短的时间内会成为一种成熟的非常有效的治疗手段。CRISPR/Cas9系统在疾病治疗、基础理论研究和农牧渔业等领域已经得到广泛研究，这将对分子生物学研究和基因治疗领域产生深远影响。前景5.许多研究利用这种技术为各种人类疾病构建出动物模型，已经取得重大成果。为了扩大这项技术的使用范围，研究者们将CＲISPＲ/Cas9系统与其他的基因组改造技术(如巨核酶技术、锌指核酶技术及TALEN技术等)进行更加深入的比较研究。研究表明，CＲISPＲ系统还参与细菌生长代谢的调控，这说明Cas蛋白和CＲISPＲＲNA的功能已经不只能局限于免疫抑制，对于它的研究还需要更加深入。同时它也呈现出越来越多的可能性和不可知性，这都需要研究者去发现、利用。前景6.随着基因测序技术的不断成熟，3种技术不断完善。ZFN作为第一代人工核酸内切酶技术，敲开了基因精确编辑的大门，但是由于存在计复杂、敲出效率低和脱靶严重等缺陷，使得其应用程度受到限制;TALEN在ZFN的基础上不断改进，使得基因编辑的效率与特异性加速提高，目前来说，TALEN是比较成熟的基因编辑工具，但是由于其成本高、可操作性差等缺陷，必将很快被新兴的CＲISPＲ/Cas系统所取代。虽然CＲISPＲ/Cas系统具有成本低、效率高和多位点切除等优势，但是其应用目前还处于细胞和胚胎水平。即便如此，相信在不久的将来，CＲISPＲ/Cas的应用前景将更加宽广，定能在医学和生物学等领域产生深远的影响。前景***************Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats(CRISPR)/CRISPR-associated(Cas)systems（常间回文重复序列丛集关联蛋白系统）What0102CRISPR表示成簇的规律间隔的短回文重复序列，而Cas是一种和CRISPR系统相关联的蛋白质、基因家族，其可以以序列依赖性的方式对DNA进行切割和靶向作用。What细菌和古细菌一种不断进化适应的免疫防御机制实际上就是一种基因编辑器能怎好CRISPR/Cas基因