基于同源重组的CRISPR精准基因编辑技术及其在农作物育种中的应用

文献类型： 中文期刊

第一作者： 江桐欣

作者： 江桐欣;李晓琳;朱庆锋;张琪;张爱霞;刘勤坚;于洋;刘文华

作者机构：

关键词： CRISPR;DNA双链切口;同源重组;同源定向修复;基因编辑

期刊名称： 广东农业科学

ISSN： 1004-874X

年卷期： 2022 年 49 卷 011 期

页码： 119-127

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 随着CRISPR基因编辑技术的出现,几乎在任何动植物细胞基因组的特定目标位点,DNA大片段的"无缝"插入或替换,均可在CRISPR核酸酶产生双链切口后,在供体DNA存在的情况下,诱导同源定向修复来实现.目前,这种基于同源重组的CRISPR精准基因编辑在农作物基因功能分析和新技术育种中正发挥着越来越重要的作用.围绕在植物细胞中高效实现同源重组介导的CRISPR精准编辑这一目标,简述CRISPR精准编辑依赖的两种主要的基于同源重组的细胞修复机制,即合成依赖的链退火修复机制和非同源末端连接辅助的单链退火修复机制;在此基础上,详述产生DNA双链切口并诱导同源重组定向修复的CRISPR核酸酶和供体DNA/RNA,主要包括Cas9/12及其融合蛋白、sgRNA/crRNA及其修饰物、供体DNA/RNA及其修饰物;进而总结在植物遗传转化中为保障DNA双链切口和供体DNA/RNA发生的时空一致性以提高同源重组效率,而通常采用的CRISPR组分及供体DNA/RNA细胞递送方式;最后从功能基因组学研究和农作物新技术育种等方面,展望基于同源重组的CRISPR精准基因编辑技术的应用前景.

分类号： S182

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