您当前的位置:

信号通路

-收起全部分类

CRISPR/Cas9

CRISPR 是细菌用于抵抗外来遗传物质入侵的一种获得性免疫机制。2012 年,研究人员首次报道利用 CRISPR/Cas9 技术在哺乳动物细胞中实现基因编辑。CRISPR/Cas9 作为新一代高效、便捷的基因编辑技术,迅速席卷生物学研究各个领域,已成功对酵母、果蝇、小鼠等多种模式生物进行基因改造。

 

CRISPR/Cas9 基因编辑系统由一个具有核酸内切酶功能的 Cas9 蛋白 ( 或其他同源蛋白 ) 和一条单链向导 RNA (single guide, sgRNA)组成。sgRNA 与 Cas9 蛋白结合靶向到基因组特定位点,Cas9 切割产生双链断裂 (double strand breaks, DSB),经过细胞自主性的非同源末端连接 (non homologous end joining, NHEJ) 或同源重组 (homology directed repair, HR) 进行修复,引入突变。已有研究表明,在细胞分裂的各个时期中,细胞自主发生 NHEJ 的频率高于 HR,所以CRISPR/Cas9 基因编辑常在靶位点产生碱基插入或缺失,导致基因功能失活。 sgRNA 靶向单基因时,CRISPR 可视为一种高效的基因编辑工具。但当 sgRNA 靶向全基因组序列时,CRISPR 便升级为一种全基因组筛选的工具。CRISPR/Cas9 全基因组筛选体系更加稳定,覆盖度高并且脱靶率低,已逐渐成为全基因组功能分析的强力工具。目前,CRISPR/Cas9 全基因组筛选主要用于疾病机理和药物开发研究、非编码序列功能研究以及结合单细胞测序技术剖析基因功能关系,其在在揭示肿瘤、病毒感染等疾病相关基因和分子机制中得到了广泛应用,展现出精准、高效的特点。

 

干细胞是一类具有自我更新能力和定向分化潜能的细胞,体外诱导后可分化成多种细胞和组织,成为再生医学的宠儿。近期有研究人员利用CRISPR/Cas9 全基因组筛选,在人单倍体多能干细胞 (haploid human pluripotent stem cells, hPSCs) 中发现两类干细胞生长相关基因。一部分转录因子与细胞周期、DNA 损伤相关,维持干细胞正常增殖,其中包含常染色体隐形遗传病 (autosomal-recessive disorders, AR) 的突变基因。另一部分是生长抑制基因,与肿瘤、P53 信号通路相关性很强,进一步探究发现 P53 突变导致 IGF1/mTOR 抑制细胞凋亡的能力下降,促进细胞增殖 ( 肿瘤发生 )。未来,将 CRISPR 全基因组筛选与 iPSCs 技术相结合,有望成为探索发病机制、寻找临床治疗药物的新策略。

CRISPR/Cas9相关产品(7)
货号 产品名 中文名称 产品描述
SJ-MX0576 Nocodazole 诺考达唑

Nocodazole (R17934, Oncodazole)是一种快速可逆的、微管(microtubule)聚合抑制剂,其与β-微管蛋白结合并破坏微管组装/拆卸动力学,从而防止有丝分裂并诱导肿瘤细胞凋亡。Nocodazole也抑制Abl、Abl(E255K)和Abl(T315I),对应的IC50值分别为0.21 μM,0.53 μM和0.64 μM。Nocodazole可提高CRISPR介导的同源重组效率,增强 CRISPR/Cas9 的活性。

SJ-MA0165 Zidovudine 叠氮胸苷 Zidovudine 是一种核苷逆转录酶抑制剂 (NRTI),有潜力用于 HIV 感染的研究。Zidovudine 增强 CRISPR/Cas9调节的编辑频率。
SJ-MX0194 NU7441 (KU-57788)

NU7441 (KU-57788)是一种高度有效的,选择性DNA-PK抑制剂,在无细胞试验中IC50为14 nM,也会抑制 mTOR 和 PI3K,对应的IC50值分别为1.7 μM和5 μM。 KU-57788 是 NHEJ 通路抑制剂,它可降低NHEJ的频率,而增强Cas9介导DNA剪接后发生的同源重组修复率。

SJ-MX1981 L755507 L755507 是一个有效的, 选择性强的 β3-AR 激动剂, 其 IC50 值为 35 nM。
SJ-MX1119 RS-1 RS-1 是一种 RAD51 的激活剂,同时可增强 CRISPR/Cas9 的活性。
SJ-MX0706 SCR7 pyrazine SCR7 吡嗪

SCR7 pyrazine 是一种特异性的 DNA 连接酶 IV (DNA ligase IV) 抑制剂,它以连接酶 IV 依赖的方式阻断非同源末端连接 (NHEJ)。SCR7 pyrazine 也是一种 CRISPR/Cas9 的增强子,可提高 Cas9 介导的同源性定向修复 (HDR) 的效率,最高可增强至19倍。SCR7 pyrazine 诱导细胞凋亡 (apoptosis) 并具有抗癌活性。

SJ-MA0062 Brefeldin A (BFA) 布雷菲德菌素A

Brefeldin A (BFA) 是一种内酯抗生素,是蛋白质运输的特定抑制剂。Brefeldin A 阻断分泌蛋白和膜蛋白从内质网向高尔基体的转运。Brefeldin A 也是一种自噬 (autophagy) 和 mitophagy 抑制剂。Brefeldin A 还是一种 CRISPR/Cas9 激活剂,可抑制 HSV-1病毒,并具有抗癌活性。