畜牧兽医学报 ›› 2014, Vol. 45 ›› Issue (10): 1567-1583.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2014.10.001

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CRISPR/Cas9系统介导基因组编辑的研究进展

刘志国*   

  1. (中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193)
  • 收稿日期:2014-04-17 出版日期:2014-10-23 发布日期:2014-10-23
  • 通讯作者: 刘志国,Tel:010-62813339,E-mail:zhiguoliu2010@126.com
  • 作者简介:刘志国(1986-),男,河北唐山人,助理研究员,博士,主要从事胚胎工程与转基因动物的研究
  • 基金资助:

    转基因生物新品种培育科技重大专项(2014ZX08006-003);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2014ywf-yb-9);中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS05)

Research Progress on CRISPR/Cas9 Mediated Genome Editing

LIU Zhi-guo*   

  1. (Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100193,China)
  • Received:2014-04-17 Online:2014-10-23 Published:2014-10-23

摘要:

由规律成簇间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)以及CRISPR相关蛋白9(CRISPR-associated protein 9,Cas9),即CRISPR/Cas9系统改造的第3代人工核酸内切酶,与锌指核酸内切酶(Zinc finger endonuclease,ZFN)以及类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nuclease,TALEN)相比,具有构建方法简单快捷、突变效率高、成本低廉、适用范围广等许多优点,已成为一种热门的基因组编辑工具。该技术已成功应用于细菌、人类细胞、斑马鱼、小鼠、猪、食蟹猴以及多种植物的基因组精确修饰,是最具有临床与应用前景的基因治疗技术之一。但是CRISPR/Cas9系统目前也面临着脱靶率高、特异性差的难题,这无疑是CRISPR/Cas9系统应用于基础研究和临床治疗的最大的挑战。本文从CRISPR/Cas9系统的发现、分类、作用机制以及CRISPR/Cas9基因编辑系统在基因定点修饰方面的研究进展进行介绍,希望能够为畜牧领域的科研工作者提供参考。

Abstract:

Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) and CRISPR-associated protein 9 (Cas9) constituted the CRISPR/Cas9 genome editing system,which provides a more efficient way for gene targeting than zinc finger endonuclease (ZFN) and transcription activator-like effector nuclease (TALEN).It is becoming a hot spot in the field of genome editing,and successfully applied to gene targeting of bacteria,human cells,zebra fish,mouse,pig,cynomolgus monkey and several plants.However,the high off-target rate and poor specificity of CRISPR/Cas9 technology hindered its application in medical treatment.Here,the research progress in the structure,classification,function,and mechanism of the CRISPR/Cas9 system is reviewed.

中图分类号: