山东大学祁庆生教授:基于CRISPR-Cas9一步式改造细菌基因组

医疗健康 来源:关于我们 作者:王英
2016
11/29
14:56
关于我们
作者:王英
医疗健康

11月24日,在《Scientific Reports》发表的一项研究中,山东大学生命科学学院的祁庆生教授带领的研究小组,描述了一个CRISPR-Cas9辅助的非同源末端连接(CA-NHEJ)策略,用于细菌基因高效而快速的失活——以一种不依赖同源重组的方式,并无需无选择标记的使用。


同源重组介导的基因工程,已广泛应用于原核生物中,并具有较高的效率和准确性。然而,用这种方法来实现更大规模的基因组编辑(具有许多基因或大的DNA片段),还是有限的,因为DNA编辑模板构建的程序相对复杂。山东大学生命科学学院的祁庆生教授带领的研究小组,描述了一个CRISPR-Cas9辅助的非同源末端连接(CA-NHEJ)策略,用于细菌基因高效而快速的失活——以一种不依赖同源重组的方式,并无需无选择标记的使用。

祁庆生教授早年毕业于山东大学,2001年在德国明斯特大学微生物系获博士学位。2001年被聘为德国开姆尼茨工业大学生物工程系课题组负责人。2004年回国任山东大学微生物技术国家重点实验室教授,博士生导师。主要研究方向为:微生物合成与代谢调控。

CRISPRs和CRISPR相关蛋白(Cas)蛋白的新应用,已经彻底改变了基因组工程。在单引导性RNA(sgRNA)的指导下,CRISPR-Cas9系统可在任何基因组位点上产生双链断裂(DSBs)。这些DSBs可以由HR或通过非同源末端连接(NHEJ)修复。在高等生物中,相比较HR而言,NHEJ是主要的DNA修复系统,来维持基因组的稳定性。NHEJ完全适合于管理DSBs,因为这条路径没有显示出对DNA末端结扎的序列要求。

然而,由于断裂的DNA末端经常损坏,并需要进行修改,NHEJ修复机制往往容易在结合位点产生插入或缺失(indel)突变。因此,在可编程的CRISPR-Cas9 DNA切割系统的帮助下,NHEJ能产生移码突变,破坏靶基因,而无需使用同源修复供体。而在原核生物中,这一强大的DNA修复机制并不普遍,由于它们普遍缺乏NHEJ途径,Cas9产生的DSB对大多数微生物是致命的。最近的研究表明,参与真核生物NHEJ的关键因素——Ku70/Ku80二聚体和DNA连接酶IV,在原核生物中存在功能性的同系物。细菌的Ku蛋白在尺寸上比它们的真核生物相对物小得多,但却通过在断端形成环形的同型二聚体结构,而保护受损的DNA。

在某些物种中,如结核分枝杆菌和芽孢杆菌,保守的原核NHEJ途径可保护细菌基因组免于意想不到的DSBs,并促进遗传变异。该系统也可以被利用来开发一种细菌基因组工程方法,比依赖于HR的基因组工程方法更简单,其中选择性标记和供体DNA模板是不必要的。

在这项研究中,研究人员描述了一个CRISPR-Cas9辅助的非同源末端连接(CA-NHEJ)策略,用于细菌基因高效而快速的失活——以一种不依赖同源重组的方式,并无需无选择标记的使用。该研究表明,CA-NHEJ可以用来一步式地删除大的染色体DNA片段,而无需同源DNA模板。因此,它是一种新的和功能强大的工具,用于细菌基因组编辑,并具有加速基因组进化的潜力。

来源:关于我们    作者:王英

为你推荐

刘震任国家中医药管理局副局长资讯

刘震任国家中医药管理局副局长

任命刘震为国家中医药管理局副局长。

2026-09-20 16:37

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资资讯

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资

近日,思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资。本轮由诺庾资本领投,浦东创投、片仔癀盈科基金、同杨基金、太湖空天动力启明星跟投。所获资金将主要用于全自动磁控介入手术机器人...

2026-09-20 15:35

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》资讯

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》

到2026年底前,各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团均应当至少依托1家省属及以上医院开设罕见病门诊,辖区内300万人口以上的地市均应当至少依托1家医院开设罕见病门诊,安排...

2026-09-20 13:47

拜耳中国组织架构调整资讯

拜耳中国组织架构调整

首批区域总经理任命自2026年10月1日起生效。

2026-09-20 12:59

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO资讯

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO

引领中国HR+ HER2−晚期乳腺癌精准诊疗新范式

2026-09-20 10:45

神经科学前沿十问资讯

神经科学前沿十问

十问不是十个孤立热点,而是形成一条从认识脑,保护与修复脑,再到模拟与扩展脑的科学路径,生命科学、医学、人工智能与未来技术在此交汇。

2026-09-20 10:02

2016年-2025年:国内化学仿制药累计销售额TOP10资讯

2016年-2025年:国内化学仿制药累计销售额TOP10

从十年累计销售额来看,TOP10品种合计超过2400亿元,展现了中国仿制药市场雄厚的体量基础。其中,扬子江药业的地佐辛注射液以420 79亿元的累计销售额高居榜首,是榜单中唯一突...

2026-09-20 09:07

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症资讯

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症

9月18日消息,阿里巴巴达摩院与浙江大学医学院附属第一医院等机构研发出通用医疗影像AI模型DAMO RADAR,并登上国际顶级学术期刊《科学》(Science)。

2026-09-18 17:12

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务资讯

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务

根据协议,金斯瑞生物将向Lilly TuneLab参与企业提供湿实验服务,助力其快速生成实验数据,将AI预测转化为生物学验证数据,加速候选药物评估。

2026-09-18 15:51

医药工业发展十五五规划资讯

医药工业发展十五五规划

规模以上医药工业企业营业收入超过3 5万亿元,创新药产业规模增速年均达到20%以上,全球年销售额超10亿美元的品种数量达到5个以上;年营业收入超过100亿元的医药工业企业数量达...

2026-09-18 13:45

全球首个核药仿制药获完全批准资讯

全球首个核药仿制药获完全批准

9月14日,Curium宣布Bexlutry([177lu]氧奥曲肽,研发代号:PNT2003)获得FDA批准上市。该药物是Lutathera的仿制药,也是全球首个获批上市的核药仿制药。

2026-09-18 11:58

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向资讯

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向

近日,康方生物(9926 HK)宣布,其自主研发的创新双抗ADC药物AK158D1(EGFR Trop2 双抗ADC),已获得国家药品监督管理局药品审评中心批准,开展用于治疗晚期恶性实体瘤的I期临床研究。

2026-09-18 11:18

体内CAR-T出海资讯

体内CAR-T出海

近日,河北森朗生物科技有限公司(森朗生物)与美国Tempest Therapeutics(Tempest)签署独家选择权协议,授权Tempest可独家引进森朗生物CD7靶向慢病毒载体平台及多款体内CAR-T候选药物。

2026-09-17 17:15

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床资讯

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床

本轮融资由阳光融汇资本领投,厦门金圆产业链基金、厦门市心血管产业基金、博行资本、建发新兴投资、沃美达资本、朗煜投资、厦门高新投跟投

2026-09-17 16:23

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地资讯

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地

就细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM)胶原蛋白MB007产品在中国市场达成独家战略合作

2026-09-17 16:17

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症资讯

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症

直观医疗近日宣布,达芬奇SP单孔手术系统经阴道妇科手术适应症已获得欧盟CE认证,这是该系统在全球范围内首次获批此适应症。

2026-09-17 16:17

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心 资讯

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心

赛诺菲加码中国创新,推动本土科研加速临床转化

2026-09-17 16:00

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10资讯

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10

在生物医药及医疗器械领域,创新性通常被视为企业实现长期成长的核心价值驱动。

2026-09-17 15:51

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案资讯

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案

9月16日,国家医药代表备案平台发布《备案政策问答(二)》。国家药监局收集、整理了部分与备案相关的问题,进行解答。

2026-09-17 11:08

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资资讯

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资

本轮融资由原红杉中国HSG、IDG资本和高瓴投资领投,五源资本担任联合领投方。其他投资者还包括高榕创投、春华创投、博裕资本,以及战略投资者SBP Group和国资背景的上海未来产...

2026-09-17 10:36