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CRISPR/Cas9 与 TALEN基因编辑



CRISPR/Cas9系统


      2013年2月的《Cell》报道了一种更为精确的基因打靶技术:CRISPR/Cas9介导的打靶系统。该技术自发明以来,迅速被接受并广泛应用于基因打靶研究中。


一.CRISPR/Cas的系统构成和免疫机制


      CRISPR/Cas(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR associated)系统是细菌在噬菌体长期选择压力下,进化出的一种有效的获得性免疫机制。

      CRISPR簇广泛存在于细菌和古细菌的基因组中,是一个特殊的DNA重复序列家族。其由一个前导区(leader)、多个重复序列区(repeat)和多个间隔区(spacer)构成。前导区被认为可能是CRISPR簇的启动子,重复序列区可形成发卡结构,间隔区由俘获的外源DNA组成。

      CRISPR簇附近存在一个多态性家族基因,编码的蛋白质均具有核酸酶、解旋酶、整合酶和聚合酶等活性,并能与CRISPR区域发生相互作用,被命名为Cas(CRISPR associated)基因,目前已发现Cas1至Cas10。

      当外源DNA入侵时,在前导区的调控下,CRISPR被转录为长的RNA前体(pre-CRISPR RNA, pre-crRNA),并通过加工成为一系列含有保守重复序列和间隔区的成熟crRNA,最终识别并结合到与其互补的外源DNA序列上发挥剪切作用。


二.CRISPR/Cas9系统的作用原理


      根据Cas蛋白质和参与序列的不同,将目前发现的CRISPR/Cas系统分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。其中,Ⅰ型和Ⅲ型需要多种Cas蛋白共同发挥作用,而Ⅱ型由Cas9单独参与,是研究最为深入的一种类型。

      在pre-crRNA转录的同时,与其重复序列互补的反式激活crRAN(trans-activating crRNA,tracrRNA)也转录出来。Cas9首先与crRNA和tracrRNA结合形成复合物,此复合物通过PAM序列(5’-NGG-3’)结合并侵入DNA,形成RNA-蛋白-DNA复合结构,进而在与crRNA配对的序列靶点剪切双链DNA。

      通过人工设计这两种RNA,可以改造形成具有引导作用的sgRNA(single guide RNA),通过将表达sgRNA的元件与表达Cas9的元件相连接,得到可以同时表达两者的质粒,便能够对目的基因进行操作,以引导Cas9对DNA的定点切割。

CRISPR/Cas9原理

图1. CRISPR/Cas9系统的作用原理

(Zhang Feng,2013)


三.CRISPR/Cas9系统的优势

CRISPR/Cas9优势

图2. CRISPR/Cas9系统优势


CRISPR/Cas9与TALEN得区别

表1. CRISPR/Cas9与TALEN系统的比较


四. ViGene为您提供CRISPR/Cas9腺病毒包装服务


      传统的CRISPR/Cas9系统往往通过质粒转染的方式进行,不仅转染效率低,而且由于作用时间短往往使得基因敲除效果不佳。相较于质粒转染,病毒感染具有更多优势。来自ViGene的CRISPR/Cas9腺病毒滴度高、纯度好,更好地满足您的实验需求。

      Crispr/Cas9 病毒载体               Crispr/Cas9 病毒载体          

Crispr/Cas9 病毒载体 

图3. ViGene提供的CRISPR/Cas9腺病毒载体图谱


基因组特定位点的精确编辑

TAL Effector Nucleases (TALEN) 服务


Transcription Activator-like Effector Nucleases (TALENs) 转录激活样效应因子核酸酶是具有序列特异性的限制性内切酶,通过融合类转录激活因子效应物(TALE)的DNA结合结构域实现DNA的切割。

TAL 核酸酶具有基因组序列编辑的能力,可以将一段特定的双链DNA打断。打断后通过细胞DNA修复机制进行修复,或通过同源性或非同源性末端连接 (NHEJ),产生敲除突变或在特定位点插入感兴趣的DNA序列。

TALEN原理图

通过这种机制,TALs可以被编程传递任何酶至任何位点并执行基因编辑功能,包括基因敲除敲入诱变基因标记以及用于疾病和治疗模式的研究


TALEN优点:

• 完全满足个客户需求: 可在任何种类的细胞中编辑任何基因
      • 位点/序列—基因组序列编辑
      • 应用广泛: 基因敲除、敲入、诱变、基因标记
** TALEN被Nature Methods 评为“2011年度最佳技术”


Vigenebio TALEN服务主要特点:

      • 拥有一整套四聚体克隆,可直接用来组装16-21(碱基)重复单元
      • 连接和转化16-21(碱基)重复单元一步完成
      • 克隆全部经过全长序列测序

      •  &最快的交货速度

          一对TALEN 质粒可在订货后 48h 构建完成
      • 业内最具竞争力的价格
            - 一组服务为4894元

     •交货规格 5-10ug DNA
      • 还可提供腺病毒载体服务
      • 提供在HEK293T细胞中功能验证服务

 


 

  • 目录编号
  • 描述
  • 价格
C100003 TALEN 18 or 22 nt, packaged adenovirus, 2 viruses delivered as 1x108 viral particles/ml
¥8,470
C100002 TALEN 18 or 22 nt in adenoviral vector, 2 clones delivered as 5 ug DNA
¥7,270
C100001 TALEN 18 or 22 nt plasmid clones, 2 clones delivered as 5 ug DNA,2周
¥4,894

        

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