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cas9蛋白权威发布_cas9蛋白多少kd(2024年12月精准访谈)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：观点更新日期：2024-12-01

cas9蛋白

AI大模型开启基因组学新纪元探索基因组的奥秘一直是生物科学的终极挑战。如何利用人工智能（AI）来解读DNA的复杂信息，并以此设计和操控生命的“程序代码”？斯坦福大学的Brian L. Hie团队在权威科学期刊《Science》上发表了一项开创性研究，介绍了一个名为Evo的大规模基因组基础模型。 Evo模型通过深度学习算法，不仅能够识别基因组中细微的模式，还能生成完整的基因序列，为基因编辑和新药开发提供了前所未有的支持。这个模型基于3000亿DNA token进行训练，能够在长序列的单碱基分辨率下进行预测和生成，尤其在跨物种的基因预测上表现优异。 Evo模型专注于捕捉生物学中的两个核心方面：中心法则的多模态性和进化的多尺度特性。中心法则揭示了DNA、RNA和蛋白质的统一信息流，而进化则跨越了分子、途径、细胞到生物体的各个层级。研究发现，Evo生成的多基因系统成功率接近50%，生成的CRISPR-Cas9蛋白也经实验验证具有功能活性。此外，在全基因组生成方面，Evo生成的序列在基因组组织、编码密度和天然基因组方面显示出高度的相似性。 Evo不仅能预测基因突变的效应，还具备生成完整基因组序列的能力，在基因组设计、药物开发和生物工程领域具有广阔的潜力。

线粒体研究新思路：多组学分析的突破线粒体研究一直是生物学领域的热点，尤其在自然基金的申报中，线粒体方向的项目数量一直名列前茅。2022年，医学部中标的线粒体项目多达491项，位列第三。尽管如此，线粒体领域仍有许多未知，例如数百个线粒体蛋白的功能尚未明确，许多人类线粒体疾病的致病突变也未找到相关基因或蛋白。多组学分析，包括蛋白组、代谢组等，是发现基因和药物功能的重要工具，也是解析线粒体蛋白功能和鉴定线粒体蛋白互作的关键方法。将多组学分析技术应用于线粒体蛋白研究，有助于明确人类线粒体疾病的致病突变基因，推动新的研究思路和内容的发现。今天分享一篇文章，介绍了一种基于质谱的多组学技术分析方法。该方法通过改进高通量定量质谱，应用于酿酒酵母中线粒体未知蛋白（MXP）的功能研究。具体来说，研究者使用CRISPR-Cas9系统敲除了核染色体中的线粒体蛋白编码基因，构建了203个敲除的HAP1细胞系，其中包括50个编码MXP以及66个编码功能被部分揭示的哨兵蛋白，后者大多与人类疾病有关。接下来，研究者对这些敲除细胞系进行了蛋白组、脂质组和代谢组学的检测，鉴定出8433种蛋白、3563种脂质和218种代谢物。利用这些数据，研究者建立了一个在线交互式MITOMICS资源，配备了直观的分析工具，用于探索所检测到的分子与线粒体蛋白功能间的关联。研究思路分析：首先，研究者聚焦于与众多疾病都有联系的线粒体，发现虽然线粒体与许多疾病的发生、发展息息相关，但数百种线粒体蛋白缺乏明确的功能，大约40%线粒体疾病的潜在遗传基础仍未解决。因此，研究者决定对线粒体蛋白质进行大规模的组学分析。在一切都是未知的情况下，如何发现思路呢？无疑是对相关物质进行组学分析，发现联系点后再逐步探索。于是，研究者大批量地进行组学分析，并构建了一个资源库来进行后续研究分析。通过这种方法，研究者不仅能够更好地理解线粒体的功能，还能为人类线粒体疾病的致病突变研究提供新的思路和方向。

crispr-cas9技术原理 𐟓– CRISPR-Cas9，这一原核生物中的适应性免疫系统，如今已成为基因编辑的利器。它属于2类CRISPR-Cas系统，主要依赖单蛋白效应物Cas9来发挥作用。 𐟒ᠥœ訿™个系统中，Cas9蛋白与sgRNA（单链引导RNA）结合，形成复合物。这个复合物能够识别并切割基因组上的特定序列，从而实现基因编辑的目的。 𐟔ꠃas9蛋白的切割作用会形成双链断裂（DSB），随后细胞会启动DNA修复机制。其中，非同源末端连接（NHEJ）是一种常见的修复方式，它可能导致插入或敲除基因片段，但也可能引发移码突变。 𐟛 ️ 除了NHEJ，还有可变非同源末端连接（MMEJ）和同源定向修复（HDR）等修复方式。这些方式在基因编辑过程中发挥着重要作用，可以根据需要进行选择和调整。 𐟌Ÿ CRISPR-Cas9技术的原理和应用非常复杂，但通过深入了解，我们可以更好地掌握这一技术的精髓，为基因编辑领域的研究和应用提供有力支持！

✈文献速递[看书]「国民医生说」「微博健康公开课」 [上课了]Exagamglogene Autotemcel治疗输血依赖性地中海贫血 ✍背景✍ 输血依赖性地中海贫血是一种严重的单基因常染色体隐性遗传病，由编码珠蛋白的基因HBB致病变异引起，它导致成人血红蛋白中链的产生严重减少或缺失。患者终生接受定期红细胞输注和定期铁螯合治疗，以控制铁超载并最大限度地减少终末器官毒性作用和损伤的风险。 Exagamglogene autotemcel (exa-cel)是一种非病毒细胞疗法，旨在通过规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)-Cas9，对自体CD34+造血干细胞和祖细胞(HSPCs)在BCL11A红系特异性增强子区域进行体外基因编辑，进而重新激活胎儿血红蛋白合成。 ✍方法✍ 招募了输血依赖型地中海贫血患者，这些患者红细胞输注负担重，生活质量受损。患者接受粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和普乐沙福的联合动员HSPC，然后连续3天采集CD34+HSPC。Exa-cel是使用CRISPR-Cas9和单向导RNA从CD34+细胞中制备出来的。在exa-cel输注之前，患者接受了为期4天的药代动力学调整的白消安清髓预处理方案。在白消安输注完成后至少48小时但不超过7天的时间内，通过中心静脉导管静脉注射Exa-cel。 ✍结果✍ 一次性输注exa-cel可使总血红蛋白和胎儿血红蛋白水平早期持续升高，从而使地中海贫血患者获得持久的输血独立性，生活质量得到改善。文献链接：网页链接

基因编辑技术：进化之旅基因编辑技术是一种能够精确改变生物体DNA序列的先进技术，它在多个领域都有着广泛的应用，包括基础研究、医学、农业和生物工程。这项技术的发展使得科学家们能够更加精准地修改生物体的基因，从而实现对遗传特征的精确调控。基因编辑技术中最常用的工具之一是CRISPR-Cas9系统，它源自细菌的天然免疫系统。通过将CRISPR-Cas9系统引入其他生物体中，科学家们可以利用它来指定并修改目标基因序列。CRISPR-Cas9系统包括两个主要部分：CRISPR RNA (crRNA) 和 Cas9 蛋白。crRNA能够识别特定的DNA序列，并指导Cas9蛋白进行精准的DNA切割，从而实现对基因组的修改。除了CRISPR-Cas9系统，还有其他基因编辑技术，如TALENs (转录激活样本依赖性核酸酶) 和 zinc finger nuclease (锌指核酸酶) 等。这些技术也能够实现对基因组的精确编辑，但CRISPR-Cas9系统因其简单易用、高效且成本较低而备受关注。在医学领域，基因编辑技术的应用包括治疗遗传性疾病、癌症和传染病，以及研发个性化医学治疗方案。在农业上，基因编辑技术可以用于改良作物品种，增加抗病性和耐旱性等特征。此外，基因编辑技术还可以用于生物工程领域，例如生产药物和化学品。

𐟧샒ISPR-Cas9技术大揭秘𐟔 𐟤”你是否对CRISPR-Cas9技术感到好奇？让我们一起来探索它的神奇之处吧！𐟚€ 𐟌𑃒ISPR-Cas9系统，一个基于分子事件的精密工具，从CRISPR序列适应外源DNA开始，通过一系列转录和加工，最终形成成熟的CRISPR RNA或单导RNA。𐟒犊𐟔—接着，这些RNA与Cas9蛋白结合，形成强大的复合物。这个复合物能够通过RNA的spacer序列，高度精准地引导Cas9蛋白结合到目标DNA上。𐟎𐟒夸€旦结合，Cas9蛋白会触发其内切酶活性，导致目标DNA的双链断裂。这是细胞修复机制启动的信号，包括非同源末端连接和同源重组，从而实现基因组的精准编辑。𐟛 ️ 𐟒ᨿ™一技术为疾病治疗和基因研究提供了前所未有的工具，展现了基因编辑的巨大潜力。现在，你是否对CRISPR-Cas9技术有了更深入的了解呢？✨

𐟐›蚕宝宝吐出超强蛛丝纤维！𐟕𘯸 最近，上海东华大学的研究团队通过一个惊人的实验，让蚕宝宝们学会了吐蛛丝！他们通过将蜘蛛丝蛋白基因巧妙地插入蚕的DNA中，再利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，进行了数百万次的微量注射，最终成功让转基因蚕合成了蜘蛛丝。这些由家蚕“吐出”的蛛丝纤维，表现出了惊人的拉伸强度——高达1299兆帕，韧性更是达到了319兆焦耳/立方米。这意味着它的韧性比美国杜邦公司研发的凯夫拉纤维还要高出六倍！凯夫拉纤维可是用于制作防弹衣的高科技材料哦！更值得一提的是，蚕丝是目前唯一一种大规模商业化的动物丝纤维，人们已经掌握了完善的蚕饲养技术。如果能够利用转基因蚕来生产蜘蛛丝纤维，那将实现低成本、大规模的商业化生产，真是令人期待！其实，这并不是第一次有人尝试将蜘蛛丝基因转移到动物身上。之前，美国科学家也曾将表达蜘蛛丝蛋白质的DNA序列转移到山羊的乳腺细胞中，成功在转基因山羊的羊奶中获取了蜘蛛丝蛋白。这些研究不仅展示了基因工程的巨大潜力，还为我们带来了更多可能性。未来，我们或许能看到更多神奇的“动物丝纤维”问世！𐟌ˆ

【科学家开发基因组模型Evo 】美国斯坦福大学团队在《科学》杂志上发布一项开创性的研究成果——Evo。Evo 是一款基于大规模基因组数据训练的模型，旨在解码与设计 DNA、RNA 和蛋白质序列。该模型经过 3000 亿个 DNA 单位（token）的数据集训练，能够在单个碱基的精度上对长序列进行高效预测与生成，特别在跨物种基因预测方面表现出色。Evo 在合成多基因系统方面的成功率接近 50%，并且成功生成了经实验验证具有功能活性的 CRISPR-Cas9 蛋白。此外，Evo 在全基因组序列生成方面也展示强大的能力，所生成的序列在基因组结构、编码密度等方面与天然存在的基因组高度相似。Evo 不仅可以预测基因突变的影响，还能够生成完整的基因组序列，这为基因组设计、药物研发及生物工程技术的发展提供巨大的潜力。

CRISPR/Cas9基因编辑全流程详解你知道CRISPR/Cas9技术吗？这是一种强大的基因编辑工具，能够在特定DNA位点进行精准编辑。今天，我们来详细讲解CRISPR/Cas9的原理和操作步骤，帮助你更好地理解这项技术。 𐟔 原理 CRISPR/Cas9技术的核心是CRISPR（成簇的规律间隔的短回文重复序列）和Cas9（CRISPR相关蛋白9）两种成分。CRISPR是一段特殊的DNA序列，用于记录病毒入侵的历史，并通过间隔序列存储病毒的DNA片段。Cas9则是一种核酸酶，能够在特定DNA序列上切割双链DNA。在基因编辑过程中，研究人员首先设计一条与目标DNA序列互补的单链RNA引导分子（sgRNA）。这条sgRNA能够携带Cas9蛋白，通过碱基互补配对的方式精确找到目标DNA序列。一旦定位成功，Cas9蛋白就会在sgRNA的引导下切割目标DNA双链，产生DNA双链断裂（DSB）。细胞在修复这些DSB时，可以通过两种主要机制进行：非同源末端连接（NHEJ）和同源定向修复（HDR）。在没有同源模板的情况下，NHEJ机制会被激活，导致目标基因被删除或产生插入/缺失突变，从而实现基因的敲除。而HDR机制则允许在DSB处外源DNA模板，实现精确的基因插入或替换。 𐟛 ️ 操作步骤设计sgRNA 选择目标基因中的合适靶点序列。使用专门的软件（如CRISPRDesign Tool）设计sgRNA序列，确保其具有高度的特异性和准确性。制备sgRNA 通过体外转录技术或化学合成方法制备sgRNA。验证sgRNA的纯度和完整性，通常使用凝胶电泳等技术进行。构建CRISPR/Cas9系统将Cas9编码序列和sgRNA序列克隆到适当的载体中，如质粒或病毒载体。确保CRISPR/Cas9系统能够在细胞中稳定表达。转染细胞使用基因转染、电穿孔或病毒介导转导等方法将CRISPR/Cas9系统导入目标细胞。根据细胞类型和转染效率选择合适的转染方法。筛选和鉴定基因编辑细胞使用特定的筛选标记（如荧光蛋白或抗生素抗性基因）富集成功转染的细胞。通过分子生物学方法（如PCR和测序）验证目标基因的编辑情况。筛选出具有目标基因敲除、插入或替换的细胞克隆。功能验证研究编辑后细胞的表型变化和功能影响，如细胞增殖、分化、迁移等。使用流式细胞术、Western Blotting（WB)或免疫组化等技术检测目标蛋白的表达情况。 CRISPR/Cas9技术通过精确识别和切割目标DNA序列，结合细胞自身的修复机制，实现了对基因的敲除、插入或替换。其操作方法包括设计sgRNA、制备CRISPR/Cas9系统、转染细胞、筛选和鉴定基因编辑细胞以及功能验证等步骤。这一技术为基因编辑领域带来了巨大的变化，并在微生物工程等领域展现出广阔的应用前景。

「本月之星」人全基因组 CRISPR/Cas9-KO文库和人RNA结合蛋白文库

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