Cas9核酸酶,即CRISPR相關(guān)蛋白9(CRISPR-associated protein 9),是一種由RNA引導(dǎo)的核酸內(nèi)切酶,它在基因組編輯領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。
Cas9核酸酶的工作原理依賴于其與短向?qū)NA(sgRNA)的結(jié)合。sgRNA包含兩部分:一部分是與靶DNA序列互補(bǔ)的引導(dǎo)序列,用于特異性識(shí)別靶標(biāo);另一部分是結(jié)構(gòu)序列,用于與Cas9蛋白結(jié)合。當(dāng)sgRNA引導(dǎo)Cas9蛋白到達(dá)靶DNA序列時(shí),Cas9會(huì)在PAM(protospacer adjacent motif)序列上游的幾個(gè)核苷酸處切割DNA雙鏈,形成DSB。
Cas9核酸酶的應(yīng)用與優(yōu)勢:
基因編輯:Cas9核酸酶已成為基因組編輯的強(qiáng)大工具,可用于基因敲除、基因敲入、基因修復(fù)等多種操作。通過設(shè)計(jì)特定的sgRNA,可以實(shí)現(xiàn)對靶基因的精確編輯。
高效性:與傳統(tǒng)的基因編輯方法相比,CRISPR/Cas9系統(tǒng)具有更高的編輯效率和特異性。它可以在短時(shí)間內(nèi)對大量細(xì)胞進(jìn)行基因組編輯,且脫靶效應(yīng)相對較低。
靈活性:CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以通過改變sgRNA的序列來編輯不同的基因,具有高度的靈活性。此外,該系統(tǒng)還可以與其他基因編輯工具結(jié)合使用,以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的基因組操作。