当前课程知识点：分子生物学 > 第十五章 遗传修饰动物的设计与应用 > 第3节 遗传修饰常用技术 > 遗传修饰常用技术
同学们好 我是中南大学湘雅三医院的邓昊
我给大家介绍的这个知识点是
遗传修饰常用技术
1974年首次完成动物遗传修饰以来
遗传修饰技术发展迅速
新技术和新工具不断涌现
效率高而成本
1974年首先是通过随机整合
1987年建立了基因打靶
2002年ZFNS
2011年是TALENs技术
2013年是CRISPR/Cas9技术
随机整合最早对基因的干预
是通过物理和化学诱变实现
但这些遗传修饰在位置上和内容上均不可控
通过表型筛选来进行基因功能的研究
不能称之为遗传修饰技术
1972年Berg创立了第一个重组DNA以来
随着生物技术的进步
可以越来越方便和低成本得到重组的DNA
将这些外源DNA导入受精卵和胚胎细胞
就有随机整合到其染色体中的几率
从而得到内容可控的遗传修饰
通过随机重组能够得到内容可控的遗传修饰
基因打靶包括基因重组和同源重组
基因重组是指
产生的子代性状组合与亲本均不同
其分子基础是染色体上控制不同性状的
基因序列的重新组合
而同源重组是发生在两个相同或者相似的
DNA分子之间的基因重组
同源重组主要发生在减数分裂中
也曾出现在胚胎期
既是DNA修复的重要机制
也是生物进化和杂交育种的基础
基因打靶是利用同源重组原理
改变生物基因组结构的技术
通过设计在外源基因两端的同源序列
诱使其与靶基因组上
相同的序列发生同源重组
就能把基因组上该两段序列之间的靶基因
被外源基因置换出来
实现位置和内容上确定的遗传修饰
就是在设计的时候
在外源基因两端
设计与靶基因组上相同的序列
让他们通过重组带进新的外源基因
基因组编辑工具
随机整合和同源重组的发生率过低
为了提高基因编辑的效率
近年来发展了一系列基因组编辑工具
其原理均为引起定向DNA双链断裂
然后通过非同源末端连接和同源修复的机制
获得特定的遗传修饰
基因编辑工具要多重
MNs ZFNs TALENs CRISPR/Cas9
后面两组用的更多
特别是最后这一种
比较快捷方便
锌指结构是常见的DNA结合域
每种锌指结构可以特异性结合一个三联体碱基
TALENs转录激活因子样效应物
最早发现于黄单胞菌
其结构中含有一个重复序列
每个重复单位有33到35个氨基酸残基构成
其中第12 13位残基可变
并决定该重复单元识别的DNA碱基
TALEs通过这一重复序列识别特异性的DNA序列
再将其与FokI融合
就可以得到能完成DNA定点剪切的
转录激活因子样效应物核酸酶
CRISPR/Cas9利用的是规律成簇间隔短回文重复
它是细菌中一种针对病毒DNA的特异性防御机制
近年来CRISPR/Cas9已经成为基因编辑方面的热门技术
它的优势在于设计相对简单
其由单链向导RNA引导定位
只需设计sgRNA 5'端20个碱基即可
对目标序列限制性小 剪切效率高
它比TALENs技术效率要高
这个知识点就介绍到这里 谢谢大家
-第1节 分子生物学的定义
--分子生物学的定义
-第2节 分子生物学的主要研究内容
-第3节 分子生物学发展简史与学习方法
-第一章 测试
-第一章 课件
--第一章 课件
-第1节 染色体
--染色体
-第2节 染色体病与染色体畸变
-第3节 常染色体病
--常染色体病
-第4节 性染色体病
--性染色体病
-第二章 测试
-第二章 课件
--第二章 课件
-第1节 细胞凋亡概述
--细胞凋亡概述
-第2节 细胞凋亡的分子机制
-第3节 细胞凋亡与疾病
--细胞凋亡与疾病
-第4节 细胞凋亡的检测
--细胞凋亡的检测
-第三章 测试
-第三章 课件
--第三章 课件
-第1节 单基因病的概念
--单基因病的概念
-第2节 常染色体显性/隐性遗传病
-第3节 X连锁显性/隐性遗传病
-第4节 Y连锁遗传病
--Y连锁遗传病
-第四章 测试
-第四章 课件
--第四章 课件
-第1节 基因的概念和组构
--基因的概念和组构
-第2节 基因分型
--基因分型
-第3节 基因组
--基因组
-第五章 测试
-第五章 课件
--第五章 课件
-第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理
-第2节 基因启动子及调控序列的结构分析方法
-第3节 基因编码区结构分析方法
-第4节 基因功能分析方法
--基因功能分析方法
-第六章 测试
-第六章 课件
--第六章 课件
-第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
-第2节 组蛋白修饰与基因表达的表观遗传调控
-第3节 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控
-第七章 测试
-第七章 课件
--第七章 课件
-第1节 基因治疗的策略
--基因治疗的策略
-第2节 基因转移技术
--基因转移技术
-第3节 基因干预
--基因干预
-第4节 基因治疗的应用研究
-第八章 测试
-第八章 课件
--第八章 课件
-第1节 蛋白质分子的折叠
--蛋白质分子的折叠
-第2节 蛋白质分子的定位
--蛋白质分子的定位
-第3节 蛋白质的修饰
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-第4节 蛋白质的降解
--蛋白质的降解
-第九章 测试
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-第1节 长链非编码RNA
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-第十章 测试
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-第2节 转录组学
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-第4节 其他组学
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--PCR技术概述
-第2节 PCR实验要点
--PCR实验要点
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-第2节 动物遗传修饰策略
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-第3节 遗传修饰常用技术
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-第4节 动物遗传修饰实验方法
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