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基因编辑
什么是CRISPR-Cas9
        CRISPR簇是一个广泛存在于细菌和古生菌基因组中的特殊DNA重复序列家族,其序列由一个前导区(Leader)、多个短而高度保守的重复序列区(Repeat)和多个间隔区(Spacer)组成。Spacer区域由俘获的外源DNA组成,类似免疫记忆,当含有同样序列的外源DNA入侵时,便可降解入侵DNA。
 
   

 

CRISPR发展历史
        1987年,日本人在大肠杆菌中发现有串联间隔重复序列。但一直不清楚其功能,2002年才正式命名为CRISPR(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats),接下来十年多时间期间该技术迅猛发展,直至2013年,,两篇在《Nature》杂志,一篇在《Elife》几乎同时报告了CRISPR-Cas9在哺乳动物细胞的应用,标志着CRISPR时代的开启。2013年后CRISPR应用进入快车道,目前在构建动物模型、基因治疗、农业育种等方面取得了一系列成果。
 
 
CRISPR能干什
             (1)敲除或敲入某些基因;修复SNP或Indel突变
           (2)构建生物模型、突变体库
           (3)抑制或开启某些基因表达、验证基因功能

 目前适用物种:
           小鼠、大鼠、斑马鱼、拟南芥、玉米、水稻、林木等
案例分享
  CRISPR-Cas9敲除小麦中MLO基因使小麦获得白粉病广谱抗性
 
          白粉病是小麦的主要病害之一,严重影响到小麦的产量和品质,但在大麦中,已知MLO基因的功能缺失突变使其对白粉病产生广谱和持久的抗性。但是,由于小麦和大麦之间存在生殖隔离,难以进行杂交育种,大麦的这种优良性状不能直接为小麦所用。
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞课题组和微生物研究所邱金龙课题组紧密合作,利用CRISPR基因组编辑技术,首次在六倍体小麦中对A、B、D基因组上MLO基因的三个拷贝同时进行了突变,获得了对白粉病具有广谱抗性的小麦材料。

 

       
     
   
 
 
参考文献
Wang Y1, Cheng X1, Shan Q, Zhang Y, Liu J, Gao C*, Qiu J * (2014) Simultaneous editing of three homoeoalleles in hexaploid bread wheat confers heritable resistance to powdery mildew. Nature Biotechnology, 32, 947-951.
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