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CRISPR-Cas系统在病原核酸检测中的研究进展
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作者 杜瑶 高宏丹 +4 位作者 刘家坤 刘孝荣 邢志浩 张涛 马东礼 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第1期202-216,共15页
CRISPR-Cas系统作为原核生物获得性免疫系统,由簇状规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated proteins,Cas)构成,因其识别和切割特定DNA或RNA序... CRISPR-Cas系统作为原核生物获得性免疫系统,由簇状规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated proteins,Cas)构成,因其识别和切割特定DNA或RNA序列,而成为分子诊断领域研究的热点。研究人员利用Cas蛋白(Cas12、Cas13、Cas14、Cas3等)结合信号放大和转化技术(荧光法、电位法、比色法、侧向流动技术等),开发了许多高灵敏度、高特异性、低成本的诊断平台,为病原核酸检测提供了新途径。本文介绍了CRISPR-Cas系统的生物学机制及分类,总结现有的基于Cas蛋白反式切割活性开发的病原核酸检测技术,描述其特点、功能和应用场景,并对该系统的未来应用前景进行展望,期望CRISPR-Cas系统成为包括核酸检测在内的多靶标的理想检测平台。 展开更多
关键词 CRISPR-cas系统 cas12和cas13 病原体 核酸检测 生物传感
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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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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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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-Cas系统的分子诊断应用研究进展
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作者 黄佳 房师松 《分子诊断与治疗杂志》 2024年第6期989-992,1001,共5页
CRISPR-Cas系统是细菌抵御噬菌体入侵的适应性免疫系统,按照其效应蛋白的不同分为两大类。其在特异性识别切割目标序列的基础上,还附带有切割周围单链DNA和RNA分子的反式切割特性,这种特异的识别机制为分子诊断带来了新机会,本文简单介... CRISPR-Cas系统是细菌抵御噬菌体入侵的适应性免疫系统,按照其效应蛋白的不同分为两大类。其在特异性识别切割目标序列的基础上,还附带有切割周围单链DNA和RNA分子的反式切割特性,这种特异的识别机制为分子诊断带来了新机会,本文简单介绍了CRISPR-Cas的机制和类型,重点关注已经用于分子诊断的CRISPR-Cas系统,列举了其应用和相关研究进展。 展开更多
关键词 CRISPR-cas cas蛋白 分子诊断
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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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CAS视域下金融学课程混合式教学的创新与实践
10
作者 滕莉莉 范伟 刘源 《大学教育》 2024年第6期26-30,34,共6页
金融学是一门实操性极强的专业,创新其课程的混合式教学模式将有效推动高等教育现代化。复杂适应系统(CAS)理论的适应性、多样性和非线性特征与金融学课程混合式教学的根本动因、实施条件及主体关系高度契合。因此,文章依托CAS理论创新... 金融学是一门实操性极强的专业,创新其课程的混合式教学模式将有效推动高等教育现代化。复杂适应系统(CAS)理论的适应性、多样性和非线性特征与金融学课程混合式教学的根本动因、实施条件及主体关系高度契合。因此,文章依托CAS理论创新金融学课程的混合式教学体系,具体包括战略子系统、支撑子系统和活动子系统。在广西大学金融市场学课程教学改革中,课题组对CAS视域下的混合式教学体系进行了准自然实验,结果显示学生的学习主动性和教学效果有明显提升。在构建金融学课程的混合式教学体系时,办学者应制定学习共同体的方案,建立健全支持混合式教学的制度保障,并打造提升教与学质量的流程机制。 展开更多
关键词 cas理论 金融学专业 金融市场学 混合式教学
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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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CAS理论视角下我国智慧社区公共体育服务多元治理
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作者 王祥全 涂娟 《上海体育大学学报》 北大核心 2024年第7期66-75,85,共11页
采用文献资料、案例分析等研究方法,结合嘉兴市“运动家”智慧体育社区治理实践,从复杂适应系统(CAS)理论视角分析智慧社区公共体育服务治理系统的结构、特征和运行机制。认为:智慧社区公共体育服务治理结构由服务供需主体、政策制度系... 采用文献资料、案例分析等研究方法,结合嘉兴市“运动家”智慧体育社区治理实践,从复杂适应系统(CAS)理论视角分析智慧社区公共体育服务治理系统的结构、特征和运行机制。认为:智慧社区公共体育服务治理结构由服务供需主体、政策制度系统、社区环境系统和社会环境系统等多元系统构成,具有聚集、多样性、“流”以及非线性特征,其运行机制包含以“刺激—反应”模型运行的内部自适应机制和以“回声”模型运行的外部交互机制。在此基础上,提出创新“积木块”组合方式、优化制度设计,拓宽资源“流”渠道、整合治理资源,建立创新引领新“标识”、聚合主体共识,重视主体间的“非线性”关系、营造协同治理环境等优化策略。 展开更多
关键词 智慧社区 公共体育服务 多元治理 复杂适应系统(cas)理论
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Targeting miRNA by CRISPR/Cas in cancer:advantages and challenges
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作者 Bashdar Mahmud Hussen Mohammed Fatih Rasul +10 位作者 Snur Rasool Abdullah Hazha Jamal Hidayat Goran Sedeeq Hama Faraj Fattma Abodi Ali Abbas Salihi Aria Baniahmad Soudeh Ghafouri-Fard Milladur Rahman Mark CGlassy Wojciech Branicki Mohammad Taheri 《Military Medical Research》 SCIE CAS CSCD 2024年第3期345-373,共29页
Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats(CRISPR)has changed biomedical research and provided entirely new models to analyze every aspect of biomedical sciences during the last decade.In the study of ... Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats(CRISPR)has changed biomedical research and provided entirely new models to analyze every aspect of biomedical sciences during the last decade.In the study of cancer,the CRISPR/CRISPR-associated protein(Cas)system opens new avenues into issues that were once unknown in our knowledge of the non-coding genome,tumor heterogeneity,and precision medicines.CRISPR/Cas-based geneediting technology now allows for the precise and permanent targeting of mutations and provides an opportunity to target small non-coding RNAs such as microRNAs(miRNAs).However,the development of effective and safe cancer gene editing therapy is highly dependent on proper design to be innocuous to normal cells and prevent introducing other abnormalities.This study aims to highlight the cutting-edge approaches in cancer-gene editing therapy based on the CRISPR/Cas technology to target miRNAs in cancer therapy.Furthermore,we highlight the potential challenges in CRISPR/Cas-mediated miRNA gene editing and offer advanced strategies to overcome them. 展开更多
关键词 CRISPR CRISPR/cas9 CRISPR/cas12 Gene editing MIRNAS Cancer therapy
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基于CAS理论的地方高校研究生“三创”教育范式构建
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作者 郭传好 《西部素质教育》 2024年第14期77-80,98,共5页
文章首先分析了地方高校研究生“三创”教育现状,然后论述了基于CAS理论的地方高校研究生“三创”教育范式构建,包括构建完善的理论教学和课程思政体系;“校—企—政”联合,搭建互利共赢的“三创”教育平台;强化“三创”教育师资队伍建... 文章首先分析了地方高校研究生“三创”教育现状,然后论述了基于CAS理论的地方高校研究生“三创”教育范式构建,包括构建完善的理论教学和课程思政体系;“校—企—政”联合,搭建互利共赢的“三创”教育平台;强化“三创”教育师资队伍建设;等等。 展开更多
关键词 “三创”教育范式 cas理论 研究生 地方高校
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利用CRISPR/Cas9技术构建斑马鱼prkd1基因敲除品系 被引量:1
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作者 吕丹 陈宇 +4 位作者 谭志霞 李永青 吴秀山 江志钢 叶湘漓 《生命科学研究》 CAS 2024年第1期18-25,共8页
蛋白激酶D1 (protein kinase D1, PKD1;也称作PRKD1)是蛋白激酶家族成员之一,该家族由3种结构相关的应激激活酶组成,可调节机体多种生物学功能,主要涉及细胞增殖、分化、凋亡、免疫调节、心脏收缩、血管生成和癌症等,其中PRKD1与心脏肥... 蛋白激酶D1 (protein kinase D1, PKD1;也称作PRKD1)是蛋白激酶家族成员之一,该家族由3种结构相关的应激激活酶组成,可调节机体多种生物学功能,主要涉及细胞增殖、分化、凋亡、免疫调节、心脏收缩、血管生成和癌症等,其中PRKD1与心脏肥大、收缩和缺血再灌注损伤的底物磷酸化有关。相关研究报道,先天性心脏病患者存在PRKD1基因突变,但其在心脏中的特异性功能和分子机制并未阐明。为了便于后期研究PRKD1基因在人类早期心脏发育的作用机制,本文拟利用CRISPR/Cas9技术构建斑马鱼prkd1基因敲除品系。首先,通过生物信息学网站筛选出两个最佳的基因敲除靶位点,合成相应靶位点的单链向导RNA (single guide RNA,sg RNA)和引物;然后,将两个靶位点的sg RNA进行体外转录,并将其与Cas9蛋白混合后共同注射到斑马鱼的1-细胞期;最后,对基因敲除后的F0、F1、F2及F3代斑马鱼的胚胎和成鱼进行有效性鉴定及表型观察。结果显示,靶位点附近出现了不同程度的碱基缺失;成功构建了F1代能够稳定遗传的prkd1基因敲除的3个亚系;与野生型相比, F3代纯合子胚胎表现出不同程度的心腔膨大、环化异常及心管线性化等畸形现象。综上可知,本研究利用CRISPR/Cas9技术成功构建了斑马鱼prkd1基因敲除品系,为进一步研究该基因在人类心脏发育中的特异性功能提供了有益参考,并为后期的先天性心脏病筛查和精准医疗提供了重要依据。 展开更多
关键词 prkd1基因 CRISPR/cas9技术 基因敲除 先天性心脏病(CHD)
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利用CRISPR/Cas9技术编辑GmBADH1基因改变大豆耐盐性 被引量:1
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作者 石宇欣 刘欣玥 +4 位作者 孙建强 李晓菲 郭潇阳 周雅 邱丽娟 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期100-109,共10页
耐盐基因功能鉴定对于大豆品种改良以及盐碱地的开发利用至关重要。盐害胁迫下作物通过合成和积累甜菜碱作为渗透保护剂,减小盐害对作物产量的影响。BADH基因已在多种植物中被证实调节植物对逆境胁迫的响应,但在大豆中的调控机制尚不清... 耐盐基因功能鉴定对于大豆品种改良以及盐碱地的开发利用至关重要。盐害胁迫下作物通过合成和积累甜菜碱作为渗透保护剂,减小盐害对作物产量的影响。BADH基因已在多种植物中被证实调节植物对逆境胁迫的响应,但在大豆中的调控机制尚不清晰。本研究克隆了GmBADH1基因,qRT-PCR显示该基因在根、茎、叶中均有表达,尤其在根中的表达丰度最高。通过农杆菌介导的大豆遗传转化技术将CRISPR/Cas9系统构建的表达载体转入到大豆品种JACK中,产生了3种可以调控大豆耐盐性状的靶向突变,均发生在编码区,分别为缺失19 bp、插入1 bp、插入9bp替换2 bp。前两者,过早出现的终止密码子,使其均产生截断的BADH1蛋白,后者发生移码突变。在出苗期和苗期分别对突变纯合植株进行盐处理,结果表明,出苗期耐盐性与野生型相比显著下降,苗期与野生型相比无明显差异。这说明GmBADH1基因可能主要调控出苗期的耐盐性状。本研究为深入挖掘大豆耐盐基因和培育大豆耐盐品种提供了依据。 展开更多
关键词 大豆 GmBADH1 CRISPR/cas9 耐盐性
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利用CRISPR/Cas9技术敲除OsNramp5创制镉低积累水稻新种质
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作者 胡彬华 蒲志刚 +6 位作者 何志渊 王平 白玉路 李赓觅 张涛 蒋开锋 杨莉 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1211-1219,共9页
大米镉超标问题严重威胁人体健康。水稻镉吸收转运基因OsNramp5的功能缺失可有效降低镉在稻米中的积累。为了快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除三系杂交稻优质抗病恢复系川恢491(R491)中的镉吸收转... 大米镉超标问题严重威胁人体健康。水稻镉吸收转运基因OsNramp5的功能缺失可有效降低镉在稻米中的积累。为了快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除三系杂交稻优质抗病恢复系川恢491(R491)中的镉吸收转运基因OsNramp5,获得了多种不同突变方式的编辑植株,并筛选出单靶点突变无转基因成份的两种纯合突变株系(KO1和KO2)。在镉污染土壤中种植并测定野生型和敲除植株糙米的镉含量,结果显示,相比于野生型R491,敲除株系KO1和KO2糙米中的镉含量显著下降,均降低约90%左右。农艺性状调查结果发现,相比野生型R491,KO1突变株系的农艺性状没有显著差异,但KO2突变株系的株高、结实率和千粒重显著降低。因此,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除镉吸收转运基因OsNramp5可快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究创制的新种质为加速培育可在镉污染区种植的安全水稻品种提供了新的遗传资源。 展开更多
关键词 水稻 OsNramp5 CRISPR/cas9 育种
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基于CRISPR/Cas系统的生物传感器在动物疫病诊断中的应用
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作者 陈秀琴 林甦 +2 位作者 张世忠 郑敏 黄梅清 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2859-2876,共18页
动物疫病不仅严重危害动物健康,阻碍养殖业良性发展,而且对人类健康构成潜在威胁。开发灵敏、特异、快速的诊断方法对于疫病防控尤为重要。PCR是目前检测病原体核酸的金标准,但是它存在检测周期较长,需要精密仪器和专业技术人员,无法应... 动物疫病不仅严重危害动物健康,阻碍养殖业良性发展,而且对人类健康构成潜在威胁。开发灵敏、特异、快速的诊断方法对于疫病防控尤为重要。PCR是目前检测病原体核酸的金标准,但是它存在检测周期较长,需要精密仪器和专业技术人员,无法应用于现场即时检测等局限性。成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas)具有敏感性高、特异性强和操作简便等优点,可为动物疫病诊断提供新的方法和契机。CRISPR-Cas9靶向核酸的特异性和CRISPR-Cas12/Cas13“附属切割”活性使其在核酸检测中显示出巨大的应用前景。本文简述了CRISPR/Cas系统的分类,对3种常用的CRISPR/Cas系统的核酸检测策略进行系统阐述,并对其在动物疫病诊断中应用的最新研究进展进行综述,最后讨论了它的优势、面临的挑战及未来发展方向,以期为动物疫病诊断新方法的开发提供参考。 展开更多
关键词 CRISPR/cas 生物传感器 动物疫病 检测
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利用CRISPR/Cas9技术构建Quaking敲除的小鼠胚胎成纤维细胞株
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作者 高登科 马白荣 +5 位作者 郭怡莹 刘薇 刘田 靳亚平 江舟 陈华涛 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期65-72,共8页
【目的】利用CRISPR/Cas9技术构建小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)Quaking基因敲除细胞株,并检测Quaking基因对NIH3T3细胞增殖能力的影响。【方法】首先,利用在线网站设计两条靶向作用于Quaking外显子的sgRNA,成功构建了两个分别靶向Quakin... 【目的】利用CRISPR/Cas9技术构建小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)Quaking基因敲除细胞株,并检测Quaking基因对NIH3T3细胞增殖能力的影响。【方法】首先,利用在线网站设计两条靶向作用于Quaking外显子的sgRNA,成功构建了两个分别靶向Quaking基因第1、第2外显子的CRISPR/Cas9重组慢病毒质粒。将构建的Quaking基因CRISPR/Cas9重组慢病毒载体和pcDNA3.1-Quaking过表达质粒共转染至HEK293T细胞中,通过Western blot实验检测Quaking蛋白的敲除效率。其次,将筛选得到的敲除效率高的重组慢病毒质粒(LentiCRISPRv2-sgRNA1)与辅助包装质粒共转染入HEK293T细胞进行慢病毒包装,慢病毒转导NIH3T3细胞后,利用嘌呤霉素筛选阳性单克隆细胞株。最后,通过Western blot及免疫荧光染色鉴定敲除效果。【结果】发现Quaking蛋白在该细胞株中不表达,并测序证实了发生片段敲除。CCK8检测发现,Quaking基因敲除显著抑制了NIH3T3细胞的增殖能力。【结论】本研究首次通过CRISPR/Cas9技术成功构建了小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)Quaking基因敲除细胞株,为后续研究Quaking基因在小鼠生理功能调节中的作用机制提供了体外模型基础。 展开更多
关键词 Quaking CRISPR/cas9 小鼠胚胎成纤维细胞 基因敲除
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CRISPR/Cas9系统在畜禽遗传改良中研究进展
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作者 鲍艳春 戴伶俐 +6 位作者 刘在霞 马凤英 王宇 刘永斌 谷明娟 娜日苏 张文广 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期219-231,共13页
CRISPR/Cas9基因编辑技术作为一种高效的基因组编辑方法,在畜牧业遗传改良领域得到了广泛的应用。该技术以高效、精准的特点,为畜牧业发展带来了一场革命。目前,基于CRISPR/Cas9的基因敲除、基因敲入和基因修饰等已被广泛应用,实现了对... CRISPR/Cas9基因编辑技术作为一种高效的基因组编辑方法,在畜牧业遗传改良领域得到了广泛的应用。该技术以高效、精准的特点,为畜牧业发展带来了一场革命。目前,基于CRISPR/Cas9的基因敲除、基因敲入和基因修饰等已被广泛应用,实现了对畜禽物种的重要生产性状进行精准改良。本文介绍了CRISPR/Cas9技术的工作原理及发展历程,重点介绍了该技术在畜禽肌肉生长发育、绒毛纤维生长、乳品质成分、抗病育种以及动物福利中的研究进展,旨在为更深入地了解CRISPR/Cas9技术在畜禽基因编辑上的应用提供参考。 展开更多
关键词 CRISPR/cas9 基因编辑 畜禽 遗传改良 经济性状
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