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什么是CRISPR-Cas9
        CRISPR簇是一個廣泛存在于細菌和古生菌基因組中的特殊DNA重復序列家族,其序列由一個前導區(Leader)、多個短而高度保守的重復序列區(Repeat)和多個間隔區(Spacer)組成。Spacer區域由俘獲的外源DNA組成,類似免疫記憶,當含有同樣序列的外源DNA入侵時,便可降解入侵DNA。
 
   

 

CRISPR發展歷史
        1987年,日本人在大腸桿菌中發現有串聯間隔重復序列。但一直不清楚其功能,2002年才正式命名為CRISPR(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats),接下來十年多時間期間該技術迅猛發展,直至2013年,,兩篇在《Nature》雜志,一篇在《Elife》幾乎同時報告了CRISPR-Cas9在哺乳動物細胞的應用,標志著CRISPR時代的開啟。2013年后CRISPR應用進入快車道,目前在構建動物模型、基因治療、農業育種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;修復SNP或Indel突變
           (2)構建生物模型、突變體庫
           (3)抑制或開啟某些基因表達、驗證基因功能

 目前適用物種:
           小鼠、大鼠、斑馬魚、擬南芥、玉米、水稻、林木等
案例分享
  CRISPR-Cas9敲除小麥中MLO基因使小麥獲得白粉病廣譜抗性
 
          白粉病是小麥的主要病害之一,嚴重影響到小麥的產量和品質,但在大麥中,已知MLO基因的功能缺失突變使其對白粉病產生廣譜和持久的抗性。但是,由于小麥和大麥之間存在生殖隔離,難以進行雜交育種,大麥的這種優良性狀不能直接為小麥所用。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞課題組和微生物研究所邱金龍課題組緊密合作,利用CRISPR基因組編輯技術,首次在六倍體小麥中對A、B、D基因組上MLO基因的三個拷貝同時進行了突變,獲得了對白粉病具有廣譜抗性的小麥材料。

 

       
     
   
 
 
參考文獻
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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