RNA靶向基因组编辑技术CRISPR/Cas9在昆虫中的研究进展

摘要

介绍CRISPR/Cas9系统的基本结构、作用机制、脱靶效应以及在昆虫基因编辑和基因功能研究中的应用,并对该技术可能出现的问题及应用前景进行展望.对CRISPR／Cas9系统进行适当改造，将为基因功能研究提供新的思路和技术手段．Cas9n系统可将Cas9蛋白的第10位氨基酸由D转换为A，使其只切割靶位点的单链，Cas9n可在每个sgRNA结合点造成单链切口，2个相邻的单链切口则形成1个DNA双链断裂，如此就能实现NHEJ介导的基因编辑，这大大提高了CRISPR／Cas9系统的特异性，并降低其脱靶效率．而dCas9系统将Cas9蛋白失活，通过偶联不同的辅助功能蛋白，如FokI等，可实现更为精确的基因组切割和编辑，若为转录激活域(VPl6或VP64)，则可在体内对靶基因进行激活．这些具有基因编辑、基因激活、抑制以及调控功能的CRISPR／Cas9家族成员，将为未来基因功能研究、调控、害虫防治乃至基因治疗等方面提供新型技术手段和研究思路．