CRISPR基因编辑载体有哪些类型?

CRISPR载体介绍

CRISPR载体是用于基因编辑过程中传递和表达CRISPR系统所需的遗传信息的分子工具,被广泛应用于基因敲除、基因治疗等领域,其通常包括两部分核心组件:Cas9蛋白(或其他类似的Cas酶)和引导RNA(gRNA)。

CRISPR作用原理

Cas9蛋白是一种核酸酶,能切断DNA双链。gRNA通常由crRNA和tracrRNA组成,其中tracrRNA与crRNA结合,并帮助crRNA稳定地与Cas9蛋白相互作用;crRNA包含与目标DNA序列互补序列,能与Cas9蛋白结合并引导Cas9蛋白至靶点位置。然后Cas9蛋白在靶点位置切断DNA双链,触发DNA修复机制,在DNA修复过程中可能发生碱基插入、删除,导致基因失活,进而实现基因敲除、基因编辑等功能。

CRISPR载体类型

根据载体中包含的序列信息可以分为:gRNA和Cas9共表达载体,gRNA表达载体,Cas9表达载体。

gRNA和Cas9共表达载体

为了实现有效基因编辑,gRNA和Cas9需要在目标细胞中同时表达。gRNA和Cas9共表达载体即一个载体包含了Cas9和gRNA两个表达系统,其中Cas9基因通常通过II型启动子(如CMV启动子、EF1α启动子、UbC启动子等)驱动其在宿主细胞中的表达,gRNA通常通过U6、H1等启动子驱动表达。使用gRNA和Cas9共表达载体能简化实验流程,提高效率,通过一次转化实验就可以完成gRNA和Cas9的递送和表达。

gRNA表达载体

载体中只包含gRNA表达系统,需要连同Cas9表达载体共同转化细胞,或者转化Cas9稳转株细胞才能实现基因编辑功能。

Cas9表达载体

载体中只包含Cas9表达系统,需要连同gRNA表达载体共同转化细胞才能实现基因编辑功能。

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