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基于CRISPR/Cas12a的叶酸代谢位点MTHFR基因C677T多态性检测方法的建立
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作者 田石 安莉莎 +3 位作者 马瑶 金孝华 马旭 张璐 《生殖医学杂志》 CAS 2024年第6期785-791,共7页
目的开发一种基于CRISPR/Cas12a技术的叶酸代谢位点c.677(MTHFR C677T)的高效检测方法,以实现对C677T多态性的快速、准确分析。方法采用重组酶聚合酶扩增(RPA)结合CRISPR/Cas12a建立单管检测反应体系,建立人MTHFR基因C677T基因分型策略... 目的开发一种基于CRISPR/Cas12a技术的叶酸代谢位点c.677(MTHFR C677T)的高效检测方法,以实现对C677T多态性的快速、准确分析。方法采用重组酶聚合酶扩增(RPA)结合CRISPR/Cas12a建立单管检测反应体系,建立人MTHFR基因C677T基因分型策略;测试200例孕妇人群样本MTHFR基因C677T多态性,并与常规PCR产物测序结果进行一致率比较。结果基于CRISPR/Cas12a检测人MTHFR基因C677T多态性的检测方法结果准确、特异性好,与PCR产物测序结果具有高度一致性。结论建立的基于CRISPR/Cas12a检测技术的人MTHFR C677T基因分型方法简单、快捷、精准,为叶酸代谢位点MTHFR C677T基因型检测提供了新的途径,具有潜在的临床应用前景。 展开更多
关键词 人亚甲基四氢叶酸还原酶基因 多态性 crispr/cas12a 恒温扩增
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CRISPR/Cas12a技术在动物疫病检测方面的应用
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作者 孔玉方 王慧煜 +2 位作者 袁向芬 许晓琳 吴绍强 《中国兽医杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期92-97,共6页
CRISPR/Cas系统是由簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)组成的一种基因编辑技术,可以特异地切割和识别靶标核酸基因。该技术具有检测速度快、灵敏度高和特异性强的优势,因此被广泛应用于动物疫病检测领域。本文... CRISPR/Cas系统是由簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(Cas)组成的一种基因编辑技术,可以特异地切割和识别靶标核酸基因。该技术具有检测速度快、灵敏度高和特异性强的优势,因此被广泛应用于动物疫病检测领域。本文就CRISPR/Cas12a结合等温核酸扩增技术和可视化技术在动物疫病检测中的应用进行综述,并对其应用前景进行展望,以期为我国的养殖业和进境动物疫病的监测提供技术支撑。 展开更多
关键词 簇状规则间隔的短回文重复序列及其相关蛋白12a(crispr/cas12a) 动物疫病 核酸检测 试纸条
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RT-RAA联合CRISPR/Cas12a快速检测新型冠状病毒方法的建立与评价
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作者 章太婵 车玉传 +5 位作者 梁雪雁 韦华贵 范向平 黄承仕 林敏 陈江涛 《临床检验杂志》 CAS 2024年第4期246-251,共6页
目的建立一种基于反转录酶-重组酶介导等温核酸扩增技术(RT-RAA)联合簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)/Cas12a系统的快速检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的方法,并对其进行评价。方法根据NCBI数据库中SARS-CoV-2的核衣壳(N)基因设计R... 目的建立一种基于反转录酶-重组酶介导等温核酸扩增技术(RT-RAA)联合簇状规则间隔的短回文重复序列(CRISPR)/Cas12a系统的快速检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的方法,并对其进行评价。方法根据NCBI数据库中SARS-CoV-2的核衣壳(N)基因设计RT-RAA引物和CRISPR来源RNA(crRNA),优化检测体系中乙酸镁(MgAc)用量、RT-RAA反应温度和时间以及LbCas12a反应温度。以100~106 copies/μL重组质粒和其他呼吸道病原体分别评估该方法灵敏度和特异性。采用RT-RAA-CRISPR/Cas12a法和RT-PCR法对70份临床标本进行平行检测,比较两种方法的符合率。结果优化后的RT-RAA-CRISPR/Cas12a检测方法可在37℃条件下50 min内完成SARS-CoV-2检测。荧光法检测灵敏度为10 copies/μL,侧流层析法为1×102 copies/μL。该方法能特异检测SARS-CoV-2,与其他呼吸道病原体无交叉反应。RT-RAA-CRISPR/Cas12a法检测70份临床标本的结果与RT-PCR法完全一致,符合率为100%。结论建立的RT-RAA-CRISPR/Cas12a法检测SARS-CoV-2快速、经济、灵敏度高、特异性强,无需昂贵仪器设备,可由经验不足的人员操作,为临床快速诊断和现场大规模筛查SARS-CoV-2提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 新型冠状病毒 重组酶介导等温扩增 crispr/cas12a 侧流层析 快速检测
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NoV GⅡ.2亚型RT-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法的建立
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作者 樊成 曾昊 +6 位作者 卢星月 康婕 雷兰兰 刘静 郑玉红 钱卫东 王婷 《中国动物检疫》 CAS 2024年第8期90-97,共8页
近年来,一种新的诺如病毒GⅡ.2亚型(norovirus GⅡ.2,NoV GⅡ.2)通过牡蛎等生食海鲜感染人群,引发急性胃肠炎,并在全球广泛传播。为实现NoV感染的现场诊断和快速疫情响应,亟需建立快速便捷的NoV GⅡ.2亚型核酸检测方法。本研究通过设计... 近年来,一种新的诺如病毒GⅡ.2亚型(norovirus GⅡ.2,NoV GⅡ.2)通过牡蛎等生食海鲜感染人群,引发急性胃肠炎,并在全球广泛传播。为实现NoV感染的现场诊断和快速疫情响应,亟需建立快速便捷的NoV GⅡ.2亚型核酸检测方法。本研究通过设计引物、crRNA,经优化反应条件后,建立了NoV GⅡ.2亚型RTRPA-CRISPR/Cas12a检测方法。结果显示:利用引物NoV-GⅡ.2-F1B和NoV-GⅡ.2-R1对NoV GⅡ.2标准RNA进行RT-RPA扩增,结合crRNA1介导的CRISPR/Cas12a报告体系,能在40 min内完成NoV GⅡ.2核酸检测;该方法检测灵敏度为10 copies/μL,且与轮状病毒、腺病毒、星形病毒、人副肠孤病毒、博卡病毒和札如病毒无交叉反应;应用该方法和qRT-PCR法,分别对30份临床模拟样本进行检测,发现总符合率达96.67%。结果表明,本研究建立的NoV GⅡ.2亚型RT-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法无需依赖昂贵设备,具有灵敏度高、特异性强、操作便捷快速等特点,为NoV GⅡ.2感染的现场检测和防控提供了新方法。 展开更多
关键词 NoV GⅡ.2亚型 反转录重组酶聚合酶扩增 crispr/cas12a系统 快速检测
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基于RPA-CRISPR/Cas12a的番茄花叶病毒可视化检测方法的建立
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作者 董铮 赵振兴 +3 位作者 范奇璇 王思元 周涛 张永江 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期235-241,共7页
番茄花叶病毒(tomato mosaic virus,ToMV)属于植物杆状病毒科Virgaviridae烟草花叶病毒属Tobamovirus成员,主要危害番茄和辣椒,多数茄科植物易感染,严重影响果实的品质和产量。本研究根据ToMV编码的外壳蛋白的基因保守序列,设计重组酶... 番茄花叶病毒(tomato mosaic virus,ToMV)属于植物杆状病毒科Virgaviridae烟草花叶病毒属Tobamovirus成员,主要危害番茄和辣椒,多数茄科植物易感染,严重影响果实的品质和产量。本研究根据ToMV编码的外壳蛋白的基因保守序列,设计重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)特异性引物和簇状规则间隔短链重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及相关蛋白12a(CRISPR-associated 12a,Cas12a)的crRNA并挑选报告基因。通过优化反应体系建立了ToMV的快速可视化检测方法,当荧光报告基因FQ终浓度为400 nmol/L、Cas12a/crRNA比例为1∶5、终浓度为200 nmol·L^(-1)/1000 nmol·L^(-1)时检测信号最强,只需RPA和CRISPR/Cas12a分别反应15 min,即可在便携式蓝光照射设备下直接观察到阳性信号。该方法可特异性检测ToMV,对携带ToMV样品的RNA检测灵敏度可以达到172 ag/μL,是普通RT-PCR检测灵敏度的10000倍,可用于ToMV快速灵敏的可视化检测。 展开更多
关键词 番茄花叶病毒 RPA crispr/cas12a 可视化检测
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鼠伤寒沙门氏菌CRISPR/Cas12a检测方法的建立与应用
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作者 李丹 袁梦君 +3 位作者 王旭 李文豪 张鸿雁 王恬 《食品安全质量检测学报》 CAS 2024年第12期143-150,共8页
目的建立快速、超灵敏检测食品中鼠伤寒沙门氏菌的方法。方法根据鼠伤寒沙门氏菌fliC基因保守片段设计并合成特异性CRISPR RNA(crRNA),并根据crRNA所在的基因序列区域设计重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)... 目的建立快速、超灵敏检测食品中鼠伤寒沙门氏菌的方法。方法根据鼠伤寒沙门氏菌fliC基因保守片段设计并合成特异性CRISPR RNA(crRNA),并根据crRNA所在的基因序列区域设计重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)特异性引物,利用RPA技术扩增样本核酸,并对扩增产物进行CRISPR/Cas12a荧光检测。结果该检测方法克服了传统鼠伤寒沙门氏菌检测方法的缺陷,耗时短且具有较高的灵敏度,对鼠伤寒沙门氏菌的检出限低至1copy/μL,与乙型副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、阪崎肠杆菌、大肠埃希氏菌等常见食源性致病菌核酸检测无交叉反应,且建立的方法在检测人工污染的食品样品时具有较高的灵敏度和准确性。结论本研究建立的检测方法耗时短、灵敏度高,可用于鼠伤寒沙门氏菌的快速检测。 展开更多
关键词 crispr/cas12a 重组酶聚合酶扩增 鼠伤寒沙门氏菌 快速检测
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基于AIEgens增强的CRISPR/Cas12a荧光探针设计及在单核细胞增生李斯特菌快速检测中的应用
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作者 叶莎玲 董香梅 +1 位作者 郭宇乾 熊勇华 《南昌大学学报(理科版)》 CAS 2024年第3期251-260,共10页
研制了一种基于聚集诱导发光染料(aggregation-induced emission fluorogens,AIEgens)增强的荧光探针,建立了基于重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)结合CRISPR/Cas12a高灵敏检测单核细胞增生李斯特菌(Listeri... 研制了一种基于聚集诱导发光染料(aggregation-induced emission fluorogens,AIEgens)增强的荧光探针,建立了基于重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)结合CRISPR/Cas12a高灵敏检测单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)的新方法。利用阳离子AIEgens与双链DNA结合荧光极大增强的特性,构建了一种含双链以及单链DNA的探针。该探针5’末端携带一个荧光淬灭基团,双链DNA片段结合了多个AIEgens;利用crRNA可准确识别靶标序列并激活Cas12a反式切割活性的特点,切割荧光探针单链DNA产生荧光信号,从而实现LM高灵敏检测。将AIEgens增强型荧光探针与CRISPR/Cas12a结合,在无扩增情况下检测DNA片段的检出限为0.37 pmol·L^(-1),灵敏度较传统荧光探针高40倍。将以上检测体系与RPA反应联用,检测LM的检出限为3×10^(1) CFU·mL^(-1);该方法检测人工污染LM的牛奶以及金针菇样本,批内以及批间平均回收率介于91.14%~108.47%,变异系数小于12.71%。构建了一种基于AIEgens增强的CRISPR/Cas荧光探针,极大地提高了基于荧光信号输出的CRISPR/Cas方法检测灵敏度,实现了食源性致病菌的高灵敏检测。 展开更多
关键词 crispr/cas12a 聚集诱导发光分子 单核细胞增生李斯特菌 食源性致病菌 快速检测
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基于CRISPR Cas12a的等温核酸检测技术用于新型隐球菌高敏诊断的临床研究
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作者 叶辛 刘伊诺 +9 位作者 张蕾 罗明明 李俊玉 张黎明 方文捷 刘馨遥 冉玉平 潘炜华 许斌 廖万清 《广西医科大学学报》 CAS 2024年第4期483-488,共6页
目的:构建基于CRISPR Cas12a的高敏等温核酸检测方法,并评估其在支气管肺泡灌洗液及脑脊液中对于新型隐球菌的诊断能力。方法:利用NCBI Blast确定新型隐球菌保守序列,针对保守序列,设计等温重组酶聚合酶扩增引物及crRNA序列。利用新型... 目的:构建基于CRISPR Cas12a的高敏等温核酸检测方法,并评估其在支气管肺泡灌洗液及脑脊液中对于新型隐球菌的诊断能力。方法:利用NCBI Blast确定新型隐球菌保守序列,针对保守序列,设计等温重组酶聚合酶扩增引物及crRNA序列。利用新型隐球菌标准菌株及其他菌株(白念珠菌、热带念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、金黄色葡萄球菌、脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌),提取其核酸,以评估方法的特异性及最低检测限。进一步收集临床确诊的10例肺部及10例中枢神经系统新型隐球菌感染患者的支气管肺泡灌洗液及脑脊液,以评估本研究构建的核酸诊断方法的临床检测性能。结果:共设计6组引物及crRNA组合,经筛选得到1组最佳组合。本研究构建的检测方法特异性高(与7种其他类型菌株无交叉反应),最低检测限达到5 copies/μL,整个检测流程速度快(在1 h内完成)。针对10例支气管肺泡灌洗液及10例脑脊液临床标本的阳性检出率均为100%。结论:本研究构建的新型核酸检测方法,具有高度的特异性和良好的检测限,在临床标本检测中同样具有优良检测性能,具备了较强的临床新型隐球菌核酸检测的应用潜力。 展开更多
关键词 新型隐球菌 等温重组酶聚合酶扩增 crispr cas12a 临床诊断
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CRISPR/Cas12a系统:核酸检测的多功能工具
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作者 党生 张帅 翟景波 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期785-796,共12页
规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是原核生物的适应性免疫系统,对抗外来遗传物质(如质粒和噬菌体)的攻击。近年来,科学家们发现了一种新型基因编辑工具,一种强大的分... 规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是原核生物的适应性免疫系统,对抗外来遗传物质(如质粒和噬菌体)的攻击。近年来,科学家们发现了一种新型基因编辑工具,一种强大的分子剪刀CRISPR/Cas12a系统,该系统在对靶标DNA进行切割的同时还具有对体系内单链DNA进行任意切割的活性,并将其转移到体外检测系统。本文对CRISPR/Cas12a系统组成、结构、Cas12a与Cas9的对比和CRISPR/Cas12a系统在核酸检测中的应用进行了综述。 展开更多
关键词 规律成簇的间隔短回文重复序列 cas12a crisprRNA 原间隔子相邻基序 cas9 核酸检测
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基于CRISPR/Cas12a的生物传感平台的机制研究及应用
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作者 陈墨岩 祝诚 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期90-98,共9页
CRISPR/Cas12a系统能够由可编程的RNA引导,准确识别特异的单链DNA或含有PAM序列的双链DNA,而后在目标底物进行切割的同时完成对非特异性单链DNA的迅速切割,该特性使其在生物传感应用中显示出巨大前景。近年来,CRISPR/Cas12a系统被广泛... CRISPR/Cas12a系统能够由可编程的RNA引导,准确识别特异的单链DNA或含有PAM序列的双链DNA,而后在目标底物进行切割的同时完成对非特异性单链DNA的迅速切割,该特性使其在生物传感应用中显示出巨大前景。近年来,CRISPR/Cas12a系统被广泛应用于生物标志物的辅助检测,其生物标志物传感平台已在可视化细胞途径、体内活体诊断等生物分子传感器的构建方面得到应用。本文基于CRISPR/Cas12a生物传感平台的构建原理,对不同应用情景下CRISPR/Cas12a系统的变体进行了总结,并对基于该系统的体外、体内传感平台的应用进行了重点介绍和归纳,进一步讨论了不同传感平台的特点。最后对目前应用的优点和局限性做出总结和展望,以期为该领域的研究与应用提供一定参考。 展开更多
关键词 crispr/cas12a 体外生物传感 体内生物传感 准确识别
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CRISPR/Cas12f及其衍生基因工程工具的研究进展
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作者 陶天赋 王刚 《生物化工》 CAS 2024年第3期173-178,共6页
CRISPR关联基因12f(Cas12f)由于蛋白序列短,便于基因递送及后续的基因治疗,受到广泛的关注及越来越多的研究报道。本文系统性地回顾和总结了基因编辑系统CRISPR(成簇的规则间隔短回文重复序列)/Cas12f及其衍生的相关基因编辑工具的研究... CRISPR关联基因12f(Cas12f)由于蛋白序列短,便于基因递送及后续的基因治疗,受到广泛的关注及越来越多的研究报道。本文系统性地回顾和总结了基因编辑系统CRISPR(成簇的规则间隔短回文重复序列)/Cas12f及其衍生的相关基因编辑工具的研究进展,深入探讨了Cas12f的结构特性、间隔子相邻基序(PAM)识别与切割机制,以及基于CRISPR/Cas12f的碱基编辑和转录调控,以期为进一步开发基于Cas12f的基因编辑及治疗工具提供参考。 展开更多
关键词 crispr/cas12f 基因编辑 研究进展
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A CRISPR/Cas12a-based platform for rapid on-site bovine viral diarrhea virus diagnostics
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作者 Meixi Wang Jitao Chang +11 位作者 Yuxin Han Chaonan Wang Songkang Qin Jun Wang Lulu Zhang Yuanmao Zhu Fei Xue Fang Wang Hongliang Chai Yulong Wang Xinjie Wang Xin Yin 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2024年第8期2872-2876,共5页
Bovine viral diarrhea virus(BVDV)is a positive-sense single-stranded RNA virus,belonging to the genus Pestivirus in the Flaviviridae family(Riitho et al.2020).Currently,BVDV is divided into 3 main genotypes,BVDV-1,BVD... Bovine viral diarrhea virus(BVDV)is a positive-sense single-stranded RNA virus,belonging to the genus Pestivirus in the Flaviviridae family(Riitho et al.2020).Currently,BVDV is divided into 3 main genotypes,BVDV-1,BVDV-2,and BVDV-3,based on the genetic differences in the 5′untranslated region(5′UTR)(Muasya et al.2022). 展开更多
关键词 BVDV crispr/cas DIARRHEA
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CRISPR/CAS9敲除PD-1的肿瘤浸润T淋巴细胞回输对小鼠结肠癌的治疗作用
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作者 瞿紫微 李晓辉 +3 位作者 郭建辉 陈华涛 吴彪 孟庆彬 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1189-1196,共8页
目的:探讨应用成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR/Cas9)技术敲除程序性死亡分子-1(PD-1)的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)回输对结肠癌小鼠的治疗作用。方法:皮下注射CT26构建小鼠结肠癌模型,从3只模型小鼠肿瘤组织中提取TIL,并... 目的:探讨应用成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR/Cas9)技术敲除程序性死亡分子-1(PD-1)的肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)回输对结肠癌小鼠的治疗作用。方法:皮下注射CT26构建小鼠结肠癌模型,从3只模型小鼠肿瘤组织中提取TIL,并提取外周血淋巴细胞;对TIL进行PD-1基因敲除;回输实验分为对照组(Control)、输注淋巴细胞组(Lym)、输注荷瘤小鼠TIL组(TIL)、慢病毒空载对照组(pVSV-G-PX458-NC)组、PX458-PD-1-sgRNA1组(PD-1-sgRNA1),每组10只;测量各组小鼠肿瘤组织质量及肿瘤抑制率;TUNEL法检测各组小鼠肿瘤组织细胞凋亡;ELISA检测各组小鼠肿瘤组织TNF-α和IFN-γ含量;免疫组化检测肿瘤组织CD4+T、CD8+T细胞表达;免疫荧光法检测肿瘤组织细胞增殖核抗原-67(Ki-67)和血管内皮生长因子(VEGF)表达;Western blot检测肿瘤组织PD-1及其主要配体PD-L1表达。结果:PD-1-sgRNA1能明显抑制小鼠肿瘤细胞体内生长,抑制肿瘤组织Ki-67和VEGF表达及PD-1、PD-L1表达,提高肿瘤组织细胞凋亡率、TNF-α、IFN-γ含量、CD4+T、CD8+T细胞表达(均P<0.05)。结论:CRISPR/CAS9敲除PD-1的TIL回输能明显抑制结肠癌小鼠肿瘤组织Ki-67和VEGF表达,增加CD4+T、CD8+T细胞,诱导肿瘤细胞凋亡,发挥抑制肿瘤生长作用。 展开更多
关键词 crispr/cas9 PD-1 结肠癌 肿瘤浸润淋巴细胞 肿瘤生长
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利用CRISPR/Cas9系统创制水稻品种GW2基因的突变体
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作者 颜静宛 陈子强 +1 位作者 周淑芬 王锋 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第3期73-78,共6页
培育具有育种价值的GW2基因编辑的水稻优异新品种在水稻育种中具有重要意义,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以生产上广泛推广应用的13份水稻品种为材料,对粒质量基因(GW2)进行定向性状改良,通过农杆菌转化创制出一批无T-DNA元件的水稻非... 培育具有育种价值的GW2基因编辑的水稻优异新品种在水稻育种中具有重要意义,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以生产上广泛推广应用的13份水稻品种为材料,对粒质量基因(GW2)进行定向性状改良,通过农杆菌转化创制出一批无T-DNA元件的水稻非转基因GW2突变纯合株系。结果表明:13份T0代水稻转基因中,有28.0%~59.1%植株的GW2基因发生了突变,纯合突变株数量占总突变株数量的35.0%,双等位突变株数量占总突变株数量的14.2%,杂合突变株数量占总突变株数量的50.8%。此外,不同水稻品种发生的突变类型也略有不同。对13份T2代非转基因水稻GW2突变纯合株进行千粒质量性状的考种分析。与对应的野生型亲本品种相比,纯合突变水稻植株的千粒质量显著提高10.81%~58.22%。本研究结果极大地丰富了GW2的突变类型,为不同水稻品种的高产稳产创造了重要的种质资源,同时也为利用基因编辑提高水稻产量提供了有价值的育种信息。 展开更多
关键词 水稻 crispr/cas9 基因编辑 粒质量 GW2基因 突变
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CRISPR/Cas9技术在热带作物育种中的应用研究进展
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作者 王静毅 甘珊珊 +1 位作者 贾彩红 刘菊华 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期312-322,共11页
在热带地区种植的香蕉、番木瓜、甘蔗、木薯、天然橡胶、油棕等热带作物,是我国农业的重要组成部分,不仅为我们的日常生活和工农业生产提供了重要的原材料,而且为我国热带与亚热带地区的主要农业产量和经济增长做出了贡献。然而,这些作... 在热带地区种植的香蕉、番木瓜、甘蔗、木薯、天然橡胶、油棕等热带作物,是我国农业的重要组成部分,不仅为我们的日常生活和工农业生产提供了重要的原材料,而且为我国热带与亚热带地区的主要农业产量和经济增长做出了贡献。然而,这些作物的现代分子育种受其生物学特性和遗传复杂性的严重阻碍,多倍化、杂合性、无性繁殖、童期长和植株高大等问题导致热带作物的传统杂交育种周期长、难度大、进展慢。基因编辑技术的发展为热带作物育种带来了新途径和新机遇。CRISPR/Cas9系统介导的基因组编辑技术以其更高的靶向效率、多功能性和易用性,已被广泛应用于植物基因组编辑育种中。近年来,该技术在香蕉、木薯、天然橡胶、甘蔗等热带作物上也实现了广泛应用。本文介绍了基于CRISPR-Cas9系统的基因组编辑、CRISPR-Cas9在热带作物改良中的应用进展以及所面临的挑战和问题,同时对热带作物基因编辑育种方面提出建议,以期为后续研究提供思路,并为进一步开发应用该技术以有效改良热带作物的植物性状提供参考。 展开更多
关键词 热带作物 基因组编辑 crispr/cas9
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CRISPR/Cas系统在核酸检测中的应用和挑战
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作者 张钧 张路 孔莹莹 《浙江医学》 CAS 2024年第3期225-233,250,共10页
成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关基因(Cas)系统是古菌和细菌适应性免疫系统,最初被发现用来进行基因编辑,近年其特异识别和切割特性以及可编程性使其在核酸和非核酸靶标检测中崭露头角。目前基于CRISPR/Cas系统的核... 成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关基因(Cas)系统是古菌和细菌适应性免疫系统,最初被发现用来进行基因编辑,近年其特异识别和切割特性以及可编程性使其在核酸和非核酸靶标检测中崭露头角。目前基于CRISPR/Cas系统的核酸检测系统主要与核酸扩增技术如PCR、链置换扩增(SDA)、滚环扩增(RCA)和EXPAR等恒温扩增技术结合,以提高灵敏度;多项研究也在尝试开发基于CRISPR/Cas的无预扩增核酸检测系统;另外也有研究尝试通过生物祖体(包括适体、DNAzymes和抗原-抗体反应)特异性识别靶物质实现非核酸信号转换为核酸信号,实现基于CRISPR/Cas的蛋白质、小分子、细胞等非核酸物质的检测。但仍存在一些挑战,其中目标中痕量原始浓度的信号转换和放大是分析系统的关键挑战;其他挑战包括CRISPR/Cas存在一定背景活性,CRISPR RNA和单链DNA/单链RNA信号报告序列有降解风险等。随着技术的逐渐成熟,CRISPR/Cas系统将在生物靶标检测中发挥更大作用。本文就CRISPR/Cas系统在核酸检测这一领域的最新发展方向作一述评。 展开更多
关键词 crispr/cas系统 检测 诊断 核酸
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利用CRISPR/Cas9构建敲除小鼠模型研究PPP2R3A基因对心脏功能的影响
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作者 李洁 崔晓花 +2 位作者 梁媛 李小凤 宋贵波 《中国老年学杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期1657-1661,共5页
目的 应用CRISPR/Cas9技术构建蛋白磷酸2调节亚基B″家族α亚型(PPP2R3A)基因敲除小鼠,从分子水平及组织水平上研究PPP2R3A缺失对心脏的影响。方法 将Cas9 mRNA和两个靶向PPP2R3A第3外显子翻译起始密码子附近区域的单导向RNA微注射到C57... 目的 应用CRISPR/Cas9技术构建蛋白磷酸2调节亚基B″家族α亚型(PPP2R3A)基因敲除小鼠,从分子水平及组织水平上研究PPP2R3A缺失对心脏的影响。方法 将Cas9 mRNA和两个靶向PPP2R3A第3外显子翻译起始密码子附近区域的单导向RNA微注射到C57BL/6小鼠受精卵中。小鼠出生后取其基因组DNA进行聚合酶链反应(PCR)和测序以鉴定基因型,鉴定后,基因PPP2R3A缺失型小鼠为KO组,野生型C57BL/6小鼠为WT组(雄性3只,雌性2只)。小鼠心脏组织经甲醛固定并制成切片后分别进行苏木素-伊红(HE)染色和免疫组织化学染色。提取小鼠心脏组织总RNA和蛋白,应用荧光定量PCR和Western印迹验证基因敲除小鼠的有效性和检测互作蛋白表达。结果 获得F1代PPP2R3A杂合小鼠,PCR和测序结果表明突变小鼠的基因型存在113 bp的缺失突变。与WT组相比,KO组心脏组织中PPP2R3A mRNA和蛋白表达量明显下降(均P<0.05),参与心脏发育的G蛋白信号转导调控因子(RGS)19表达量明显升高(P<0.05)。PPP2R3A蛋白表达受损引起了心脏组织病理学变化。结论 PPP2R3A在体内可能通过与RGS19蛋白互作来参与心脏的发育并对心脏功能产生影响。 展开更多
关键词 crispr/cas9 蛋白磷酸2调节亚基B″家族α亚型(PPP2R3A) G蛋白信号转导调控因子(RGS)19 基因敲除小鼠
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基于CRISPR/Cas9的棉花GhbHLH71基因编辑突变体的分析
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作者 上官小霞 杨琴莉 李换丽 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期138-148,共11页
碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,bHLH)转录因子在植物的生长发育、次生代谢、信号转导、逆境胁迫等方面起重要的调控作用。棉花GhbHLH71基因c DNA全长996 bp,编码331个氨基酸残基,蛋白序列中含有保守的bHLH结构域,属于bHLH... 碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,bHLH)转录因子在植物的生长发育、次生代谢、信号转导、逆境胁迫等方面起重要的调控作用。棉花GhbHLH71基因c DNA全长996 bp,编码331个氨基酸残基,蛋白序列中含有保守的bHLH结构域,属于bHLH转录因子家族成员。实时荧光定量分析结果表明,GhbHLH71基因在棉花纤维快速伸长期3~12 DPA (days post anthesis,DPA)相对高表达,暗示其主要在棉花纤维发育过程中发挥作用。构建该基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体进行了棉花遗传转化,T_0代再生株经过Cas9基因的PCR检测以及靶位点突变情况检测分析,获得6个T_0代基因编辑突变体。T_1代不同突变株系在棉花生长发育期的表型性状与对照相比无明显差异,但成熟纤维的长度与对照相比皆明显变短。T_2代突变株系可以稳定遗传T_1代株系纤维变短的表型。其中4#和8#株系连续2代的纤维长度与对照相比缩短比率皆达20%以上,表明GhbHLH71基因的突变主要影响了棉花纤维细胞的伸长。本研究为深入了解棉花中bHLH转录因子的生物学功能以及棉花纤维发育的分子机制提供了一定的参考。 展开更多
关键词 棉花 bHLH转录因子 GhbHLH71基因 纤维发育 crispr/cas9基因编辑
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发根农杆菌介导的甜瓜CRISPR/Cas9系统靶位点的检测
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作者 朱蕾 《中国瓜菜》 CAS 北大核心 2024年第8期15-23,共9页
选取甜瓜栽培材料龙庆八号作为受体材料,构建CmCURT1A基因CRISPR/Cas9基因编辑载体,经发根农杆菌介导检测靶位点的编辑情况,为后续甜瓜遗传转化试验提供载体基础。以甜瓜CmCURT1A基因(ID:MELO3C006053.2)为靶基因构建双靶位点敲除载体,... 选取甜瓜栽培材料龙庆八号作为受体材料,构建CmCURT1A基因CRISPR/Cas9基因编辑载体,经发根农杆菌介导检测靶位点的编辑情况,为后续甜瓜遗传转化试验提供载体基础。以甜瓜CmCURT1A基因(ID:MELO3C006053.2)为靶基因构建双靶位点敲除载体,经发根农杆菌K599介导的简单遗传转化技术使甜瓜组织长出不定根,经PCR测序发现在不定根中分别存在65 bp、72 bp不同碱基片段的缺失。该方法成功进行了甜瓜CRISPR/Cas9载体靶位点敲除情况的检测,简单高效,实现了在甜瓜中基因编辑靶点的快速鉴定,为研究甜瓜基因功能和遗传改良奠定基础。 展开更多
关键词 甜瓜 crispr/cas9 发根农杆菌 基因敲除
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猫杯状病毒RAA-CRISPR/Cas12a-LFS检测方法的建立及初步应用 被引量:2
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作者 周红蕾 程淑琴 +3 位作者 李佳鹏 刘涵 卓国荣 张蕾 《中国预防兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期494-501,共8页
为建立猫杯状病毒(FCV)基于重组酶介导的等温核酸扩增(RAA)结合CRISPR-Cas12a系统及侧向流层析试纸条(LFS)(RAA-CRISPR/Cas12a-LFS)的快速检测的方法,本研究基于FCV衣壳蛋白(VP1)基因序列保守区设计RAA引物、4对针对VP1靶标的扩增引物、... 为建立猫杯状病毒(FCV)基于重组酶介导的等温核酸扩增(RAA)结合CRISPR-Cas12a系统及侧向流层析试纸条(LFS)(RAA-CRISPR/Cas12a-LFS)的快速检测的方法,本研究基于FCV衣壳蛋白(VP1)基因序列保守区设计RAA引物、4对针对VP1靶标的扩增引物、4对VP1-cr RNA扩增引物和1条报告探针。利用4对VP1-crRNA扩增引物经退火和T7 RNA聚合酶转录合成4条靶标crRNA:VP1-1/2/3/4-crRNA,利用4对VP1靶标扩增引物经退火合成4条靶标双链DNA:VP1-1/2/3/4,经EnGen Lba Cas12a (Cpf1)核酸酶试剂的切割反应和Cas12a试纸条检测,根据出现条带的强弱筛选最佳VP1-crRNA。结果显示,VP1-2-crRNA对应的T线条带最强且C线不完全切割的条带最弱。因此选择VP1-2-crRNA进行后续试验。分别以FCV VR-782株及6株分离的FCV RNA为模板,利用RAA引物扩增其VP1基因,并通过琼脂糖凝胶电泳检测并评估RAA引物的扩增效果;利用Cas12a (Cpf1)核酸酶,以上述RAA扩增的VP1基因(来自FCV VR-782株RNA)为模板,在37℃恒温水浴30 min进行CRISPR/Cas12a-LFS检测,评估RAA产物、Cas12a、VP1-2-crRNA和ss DNA报告基团对CRISPR/Cas12a-LFS检测体系的重要性。RAA扩增效果的评估结果显示,从FCV VR-782株及6株分离的FCV RNA中均扩增到282 bp的VP1基因目的条带。重要性评估结果显示,只有上述4种试剂全部存在时CRISPR/Cas12a-LFS检测体系才能有效扩增。利用该方法检测FCV、猫疱疹病毒I型、支气管败血波氏菌、猫细小病毒、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、F81细胞,结果显示,该方法仅能够特异性检测FCV,而其他病原的检测结果 均为阴性,且分别在42℃30 min内和37℃40 min内完成对FCV的RAA扩增及CRISPR/Cas12a-LFS检测;利用该方法检测10倍倍比稀释的重组质粒标准品p MD18T-FCV-VP1以评估其敏感性,结果显示,该方法的检测限为37.5拷贝/μL,与本研究室建立的Taq Man荧光定量PCR方法的敏感性相当;分别利用同一批次和3批次配置的RAA-CRISPR/Cas12a-LFS体系分别检测不同浓度的重组质粒标准品p MD18T-FCV-VP1,以评估该方法的重复性,结果显示,该方法批内和批间重复性检测结果均一致;利用该方法和Taq Man荧光定量PCR方法同时检测临床采集的76份猫呼吸道拭子样品。结果显示,该方法检测到37份FCV阳性样品,39份阴性样品;Taq Man荧光定量PCR检测到36份FCV阳性样品,40份阴性样品。二者的阳性符合率达97.30%,阴性符合率97.50%,总符合率98.68%。本研究初步建立的FCV RAA-CRISPR/Cas12a-LFS检测方法简单、快速,且特异性强、敏感性高、重复性好、不依赖昂贵设备,为现场FCV的检测提供新的技术手段。 展开更多
关键词 猫杯状病毒 crispr-cas12a系统 侧向流层析试纸条 现场检测
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