CRISPR/Cas9基因编辑在三维基因组研究中的应用

CRISPR/Cas9系统在基因编辑方面具有巨大优势,能够低成本、可编程、方便快捷地用于动物、植物以及微生物的基因组靶向编辑和功能改造。三维基因组学是近年来兴起的一门研究染色质高级结构动态调控及基因组生物学功能的交叉学科。在三维基因组研究中,通常采用对DNA片段进行基因编辑以模拟基因组结构性变异,标记特定DNA片段,进而研究调控元件对于基因调控、细胞分化、组织发生、器官形成、个体发育的影响,最终阐明三维基因组的组装调控机制和生物学功能。因此,CRISPR及其衍生技术为研究三维基因组提供了极好的遗传学工具。本文主要综述了CRISPR片段编辑及其衍生技术在三维基因组调控与功能研究中的应用,以期为后续研究工作提供理论参考以及新的研究思路。     

CRISPR/Cas9系统在基因组DNA片段编辑中的应用

源于细菌和古菌的Ⅱ型成簇规律间隔短回文重复系统[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated nuclease 9 (Cas9),CRISPR/Cas9]近年被改造成为基因组定点编辑的新技术。由于它具有设计简单、操作方便、费用低廉等巨大优势,给遗传操作领域带来了一场革命性的改变。本文重点介绍了CRISPR/Cas9系统在基因组DNA片段靶向编辑方面的研究和应用,主要包括DNA片段的删除、反转、重复、插入和易位,这一有效的DNA片段编辑方法为研究基因功能、调控元件、组织发育和疾病发生发展提供了有力手段。本文最后展望了Ⅱ型CRISPR/Cas9系统的应用前景和其他类型CRISPR系统的应用潜力,为开展利用基因组DNA片段靶向编辑进行基因调控和功能研究提供参考。     

浙江淳安千岛湖发现一例白化乌鸫

黄腹角雉(Tragopan caboti)为我国特有雉类，国家一级重点保护野生动物。2010至2021年通过视频监测技术、红外相机监测与人工观察，对浙江省乌岩岭国家级自然保护区内的黄腹角雉巢卵被天敌危害情况进行了调查。基于42个黄腹角雉人工巢监测数据(36巢视频远程监控，2巢红外相机监测，4巢人工观察)，野生黄腹角雉巢被天敌破坏的比率为54.8%，其中91.3%被破坏巢中的卵为王锦蛇(Elaphe carinata)所捕食，表明王锦蛇是黄腹角雉巢卵最主要的天敌。捕食黄腹角雉卵的天敌还包括松鸦(Garrulus glandarius)与黄喉貂(Martes flavigula)，可能的天敌有灰树鹊(Dendrocitta formosae)、黄腹鼬(Mustela kathiah)及短尾猴(Macaca arctoides)等。本研究基于视频资料揭示了野生黄腹角雉种群的天敌情况，结合文献资料，我们推测黄腹角雉较长的孵卵期与离巢时间可能是造成其巢卵损失率高的主要原因，本研究结果对这一濒危物种的保护与繁育工作具有重要意义。