利用CRISPR/Cas9和piggyBac实现果蝇基因组无缝编辑

王珏,黄娟,许蕊

Seamless genome editing in Drosophila by combining CRISPR/Cas9 and piggyBac technologies

Wang Jue,Huang Juan,Xu Rui

图3 3种基因组编辑策略的比较 A：piggyBac介导的基因组无缝编辑。标记基因两端带有转座酶特异识别序列(ITRs),CRISPR/Cas9介导的同源重组使其随着突变插入染色体TTAA位点,后经piggyBac转座酶切除,只在染色体中保留突变;B：单链退火(single-strand annealing, SSA)介导的DNA双链断裂修复。两条同源臂在基因组中有重叠,因此第一次同源重组导致染色体上携带重复片段,且重复片段位于标记基因两端,再次利用CRISPR/Cas9制造染色体断裂可以诱导染色体内同源重组的发生,将标记基因去除;C：通过两步同源重组实现的无缝基因置换。第一次同源重组将目标基因替换为标记基因,第二次同源重组将标记基因替换为带有突变的目标基因。其中,目标基因两端可以携带不同于基因组剪切所用的sgRNA序列,以保证Cas9不会作用于同源臂载体。图根据文献[13,22,23]修改绘制,三角形标记表示基因组中目标点突变位置,五角星标记表示供体DNA质粒携带的点突变。

Fig. 3 The comparison of three genome editing strategies