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眼見為實(shí):視頻原子力顯微鏡顯示實(shí)時(shí)CRISPR基因編輯

時(shí)間:2018-1-9閱讀:910

    自2012年以來,研究人員常用種叫做CRISPR的強(qiáng)大“基因組編輯”技術(shù)對(duì)生物的DNA序列進(jìn)行修剪、切斷、替換或添加。CRISPR來自微生物的免疫系統(tǒng),這種工程編輯系統(tǒng)用種酶,能把段作為引導(dǎo)工具的小RNA切入DNA,就能在此處切斷或做其他改變。

    CRISPR已經(jīng)成為生命科學(xué)域zui受關(guān)注的基因編輯技術(shù),其效果得到大家致認(rèn)可。雖然科學(xué)家可通過RT-PCR、WB等方法間接證明CRISPR的功能,但仍未有直接的證據(jù)來證實(shí)。究其原因:是生物分子間的相互作用速率快,需要高速的成像手段才能捕捉到;二是生物分子比較小,通常為納米,普通顯微鏡由于受光學(xué)衍射限所限不能分辨。zui近,日本Kanazawa University的科學(xué)家用 視頻原子力顯微鏡HS-AFM 成功觀察到了實(shí)時(shí)CRISPR基因編輯,為CRISPR技術(shù)的有效性提供了直接的證據(jù)。
 
HS-AFM視頻結(jié)果直觀顯示構(gòu)象差異

 

    HS-AFM視頻結(jié)果顯示apo-Cas9為柔性構(gòu)象(flexible conformations),而Cas9–RNA則為穩(wěn)定的雙葉型構(gòu)象(stable bilobed architecture)。 

 
Cas9-RNA介導(dǎo)的PAM依賴性DNA識(shí)別

 

 
Cas9-RNA靶向定位到目的DNA,形成Cas9–RNA–DNA復(fù)合體。

 

Cas9-RNA對(duì)目的DNA進(jìn)行剪切  

 

 

在Mg2+存在的條件下,Cas9-RNA對(duì)目的DNA進(jìn)行異性剪切。

    這項(xiàng)工作的完成主要借助了日本RIBM公司研發(fā)的超高速視頻原子力顯微鏡HS-AFM,HS-AFM突破了傳統(tǒng)原子力顯微鏡“掃描成像速慢”的限制,能夠?qū)崿F(xiàn)在液體環(huán)境下超快速動(dòng)態(tài)成像,分辨率為納米水平。待測(cè)樣品無需殊固定,不影響生物分子的活性,尤其適用于生物大分子互作動(dòng)態(tài)觀測(cè)。推出至今,已有80多位用戶,發(fā)表SCI論文200余篇,其中包括Science, Nature, Cell 等*雜志。 
 
新品推薦——HS-AFM來到中國(guó)

    為了更好地服務(wù)國(guó)內(nèi)客戶,Quantum Design中國(guó)子公司將這款超高速視頻原子力顯微鏡引進(jìn)中國(guó),如果您有科研上的需要,!

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