CRISPR/Cas9基因编辑在三维基因组研究中的应用

刘沛峰, 吴强

Probing 3D genome by CRISPR/Cas9

Liu Peifeng, Wu Qiang

图1 基因组编辑技术 A：基因打靶技术原理。基因打靶技术利用同源重组的方法将目的片段导入基因组。B：锌指核酸酶基因组编辑技术原理。将特异性识别DNA序列的锌指结构串联,与Fok Ⅰ核酸内切酶融合,实现基因组靶向切割。再利用DNA修复系统实现基因组编辑。C：类转录激活因子效应物核酸酶基因组编辑技术原理。将特异性识别DNA序列的类转录激活因子效应物串联,与Fok Ⅰ核酸内切酶融合,实现基因组靶向切割,再利用DNA修复系统实现基因组编辑。D：CRISPR/Cas9基因组编辑技术原理。Cas9蛋白可以被sgRNA引导至基因组特定位点,Cas9不具有核酸外切酶活性,仅仅具有核酸内切酶活性。Cas9的HNH和RuvC结构域分别催化互补链和非互补链的核酸内切反应造成DNA的双链断裂。HNH结构域造成的断裂位点位于PAM序列上游第3与第4个核苷酸之间,而RuvC结构域在PAM序列上游可造成多达4种不同的DNA断裂。

Fig. 1 Schematic and summary of genome editing technologies