Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
CRISPR-Cas9

Редактирование генов CRISPR - это метод генной инженерии в молекулярной биологии, с помощью которого можно изменять геномы живых организмов. Он основан на упрощенной версии бактериальной системы противовирусной защиты CRISPR - Cas9 . Путем доставки нуклеазы Cas9 в комплексе с синтетической направляющей РНК (гРНК) в клетку геном клетки может быть разрезан в желаемом месте, что позволяет удалить существующие гены и / или добавить новые in vivo (в живых организмах).

Этот метод считается очень важным в биотехнологии и медицине, поскольку он позволяет редактировать геномы in vivo с чрезвычайно высокой точностью, дешево и легко. Его можно использовать при создании новых лекарств, сельскохозяйственных продуктов и генетически модифицированных организмов или как средство борьбы с патогенами и вредителями. Он также имеет возможности для лечения наследственных генетических заболеваний, а также заболеваний, возникающих в результате соматических мутаций, таких как рак. Однако его использование в генетической модификации зародышевой линии человека вызывает большие споры. Развитие техники принесло Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье награду.Нобелевская премия по химии 2020 года. [1] [2] Третья группа исследователей, получившая премию Кавли за то же открытие [3] (во главе с Виргиниюсом Шикшнисом ), не получила Нобелевской премии. [4] [5]

Сводка [ править ]

Работая как генетические ножницы, нуклеаза Cas9 открывает обе нити целевой последовательности ДНК для внесения модификации одним из двух методов. Блокирующие мутации, облегченные посредством гомологически направленной репарации (HDR), являются традиционным путем целевых подходов к редактированию генома. [6] Это позволяет вносить целевые повреждения и репарации ДНК . HDR использует аналогичные последовательности ДНК для репарации разрыва путем включения экзогенной ДНК, которая функционирует как репарационная матрица. [6]Этот метод основан на периодическом и изолированном возникновении повреждения ДНК в целевом участке для начала восстановления. Нокаут-мутации, вызванные CRISPR-Cas9, приводят к репарации двухцепочечного разрыва посредством негомологичного соединения концов (NHEJ). NHEJ часто может приводить к случайным делециям или вставкам в сайте репарации, что может нарушить или изменить функциональность гена. Таким образом, геномная инженерия с помощью CRISPR-Cas9 дает исследователям возможность генерировать целевое случайное разрушение генов. Из-за этого точность редактирования генома вызывает большую озабоченность. Редактирование генома приводит к необратимым изменениям генома.

Хотя редактирование генома в эукариотических клетках стало возможным с использованием различных методов с 1980-х годов, используемые методы оказались неэффективными и непрактичными для реализации в больших масштабах. С открытием CRISPR и, в частности, молекулы нуклеазы Cas9 эффективное и высокоселективное редактирование стало реальностью. Cas9, полученный из бактериального вида Streptococcus pyogenes , облегчил целевую модификацию генома в эукариотических клетках, позволив надежный метод создания целевого разрыва в конкретном месте, обозначенном направляющими цепями crRNA и tracrRNA. [7] Легкость, с которой исследователи могут вставить Cas9 и матричную РНК, чтобы заглушить или вызвать точечные мутации.в конкретных локусах оказалась неоценимой для быстрого и эффективного картирования геномных моделей и биологических процессов, связанных с различными генами у различных эукариот. Были разработаны новые варианты нуклеазы Cas9, которые значительно снижают нецелевую активность. [8]

Методы редактирования генома CRISPR-Cas9 имеют множество потенциальных применений, в том числе в медицине и сельском хозяйстве. Использование комплекса CRISPR-Cas9-gRNA для редактирования генома [9] было выбором AAAS в номинации « Прорыв года» в 2015 году. [10] Было высказано много биоэтических опасений по поводу перспективы использования CRISPR для редактирования зародышевой линии , особенно в человеческих эмбрионах. [11]

История [ править ]

Другие методы [ править ]

В начале 2000-х годов немецкие исследователи начали разработку нуклеаз цинковых пальцев (ZFNs), синтетических белков, ДНК-связывающие домены которых позволяют им создавать двухцепочечные разрывы в ДНК в определенных точках. ZFN имеют более высокую точность и то преимущество, что они меньше, чем Cas9, но ZFN не так широко используются, как методы на основе CRISPR. Sangamo предоставляет ZFN через отраслевые и академические партнерства, но обладает модулями, опытом и патентами для их создания. В 2010 году синтетические нуклеазы назвали эффекторными нуклеазами, подобными активаторам транскрипции.(TALEN) предоставили более простой способ нацелить двухцепочечный разрыв в определенное место на цепи ДНК. И нуклеазы цинковых пальцев, и TALEN требуют разработки и создания индивидуального белка для каждой целевой последовательности ДНК, что является гораздо более сложным и трудоемким процессом, чем создание направляющих РНК. CRISPR намного проще разработать, потому что для этого процесса требуется синтез только короткой последовательности РНК, процедура, которая уже широко используется для многих других методов молекулярной биологии (например, для создания олигонуклеотидных праймеров ). [12]

В то время как такие методы, как РНК-интерференция (RNAi) не полностью подавляют функцию гена, CRISPR, ZFN и TALEN обеспечивают полный необратимый нокаут гена . [13] CRISPR также может нацеливаться на несколько сайтов ДНК одновременно, просто вводя разные гРНК. Кроме того, стоимость использования CRISPR относительно невысока. [13] [14] [15]

Открытие [ править ]

В 2012 году Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье опубликовали свое открытие о том, что CRISPR- Cas9 можно запрограммировать с помощью РНК для редактирования геномной ДНК, что теперь считается одним из самых значительных открытий в истории биологии . [16]

Патенты и коммерциализация [ править ]

По состоянию на ноябрь 2013 года SAGE Labs (часть группы Horizon Discovery ) имела эксклюзивные права от одной из этих компаний на производство и продажу генно-инженерных крыс, а также неисключительные права на модели мышей и кроликов. [17] К 2015 году Thermo Fisher Scientific получила лицензию на интеллектуальную собственность от ToolGen для разработки наборов реагентов CRISPR. [18]

По состоянию на декабрь 2014 г. патентные права на CRISPR были оспорены. Несколько компаний были созданы для разработки родственных лекарств и исследовательских инструментов. [19] По мере того, как компании увеличивали объем финансирования, возникали сомнения в том, можно ли быстро монетизировать CRISPR. [20] В феврале 2017 года Патентное ведомство США вынесло решение по иску о вмешательстве в патенты, возбужденному Калифорнийским университетом в отношении патентов, выданных Институту Броуда , и обнаружило, что патенты Броада с формулами, охватывающими применение CRISPR-Cas9 в эукариотических клетках , отличались от изобретений, заявленных Калифорнийским университетом. [21] [22] [23]Вскоре после этого Калифорнийский университет подал апелляцию на это решение. [24] [25]

Последние события [ править ]

В марте 2017 года Европейское патентное ведомство (ЕПВ) объявило о своем намерении разрешить широкие заявки на редактирование всех видов ячеек Институту Макса Планка в Берлине, Калифорнийскому университету и Венскому университету [26] [27], а в августе В 2017 году ЕПВ объявило о своем намерении разрешить требования CRISPR в патентной заявке, поданной MilliporeSigma. [26] По состоянию на август 2017 года патентная ситуация в Европе была сложной: MilliporeSigma, ToolGen, Вильнюсский университет и Гарвард вместе с Калифорнийским университетом и Бродом боролись за свои претензии. [28]

В июле 2018 года Европейский суд постановил, что редактирование генов растений является подкатегорией ГМО-продуктов и, следовательно, отныне метод CRISPR будет регулироваться в Европейском союзе их правилами и положениями для ГМО . [29]

В феврале 2020 года исследование в США безопасно показало редактирование гена CRISPR на трех онкологических больных. [30]

В октябре 2020 года исследователи Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна были удостоены Нобелевской премии по химии за свои работы в этой области. [31] Они вошли в историю как первые две женщины, разделившие эту награду без участия мужчины. [32]

Геномная инженерия [ править ]

Ремонт ДНК после двухцепочечного разрыва

Редактирование генома CRISPR-Cas9 осуществляется с помощью системы CRISPR типа II . При использовании для редактирования генома эта система включает Cas9 , crRNA и tracrRNA вместе с необязательным участком матрицы репарации ДНК, которая используется либо для негомологичного соединения концов (NHEJ), либо для гомологически направленной репарации (HDR).

Обзор конструкции плазмиды CRISPR-Cas9

Основные компоненты [ править ]

КомпонентФункция
crRNAСодержит направляющую РНК, которая определяет правильный сегмент ДНК хозяина вместе с областью, которая связывается с tracrRNA (обычно в форме шпильки ), образуя активный комплекс.
tracrRNAСвязывается с crRNA и образует активный комплекс.
sgRNAОднонаправляющие РНК представляют собой комбинированную РНК, состоящую из tracrRNA и по крайней мере одной crRNA .
Cas9Фермент, активная форма которого способна модифицировать ДНК. Существует множество вариантов с различными функциями (например, разрыв одной цепи, разрыв двух цепей, связывание ДНК) из-за функции распознавания сайта ДНК каждого фермента.
Ремонтный шаблонМолекула ДНК, используемая в качестве матрицы в процессе репарации ДНК клетки-хозяина, позволяет вставлять определенную последовательность ДНК в сегмент хозяина, разрушенный Cas9.

CRISPR-Cas9 часто использует плазмиду для трансфекции клеток-мишеней. [33] Основные компоненты этой плазмиды показаны на изображении и перечислены в таблице. CrRNA уникально разработана для каждого приложения, так как это последовательность, которую Cas9 использует для идентификации и прямого связывания с конкретными последовательностями в ДНК клетки-хозяина. CrRNA должна связываться только там, где требуется редактирование. Шаблон репарации также уникально разработан для каждого приложения, поскольку он должен до некоторой степени дополнять последовательности ДНК по обе стороны от разреза, а также содержать любую последовательность, желаемую для вставки в геном хозяина.

Множественные crRNA и tracrRNA могут быть упакованы вместе, чтобы сформировать единую направляющую РНК (sgRNA). [34] Эта sgRNA может быть включена вместе с геном, который кодирует белок Cas9, и превращена в плазмиду для трансфекции в клетки. Доступно множество онлайн-инструментов для помощи в разработке эффективных последовательностей sgRNA. [35] [36]

Обзор трансфекции и расщепления ДНК с помощью CRISPR-Cas9 (crRNA и tracrRNA часто объединяются в одну цепь РНК при конструировании плазмиды) [33]

Структура [ править ]

CRISPR-Cas9 предлагает высокую точность и относительно простую конструкцию. Его специфичность зависит от двух факторов: целевой последовательности и последовательности смежного мотива протоспейсера (PAM). Целевая последовательность составляет 20 оснований в длину как часть каждого локуса CRISPR в массиве crRNA. [33] Типичный массив crRNA имеет несколько уникальных целевых последовательностей. Белки Cas9 выбирают правильное место в геноме хозяина, используя последовательность для связывания с парами оснований на ДНК хозяина. Последовательность не является частью белка Cas9 и, как результат, настраивается и может быть синтезирована независимо . [37] [38]

Последовательность PAM в геноме хозяина распознается Cas9. Cas9 нельзя легко изменить для распознавания другой последовательности PAM. Однако это, в конечном счете, не является слишком ограничивающим, поскольку обычно это очень короткая и неспецифическая последовательность, которая часто встречается во многих местах по всему геному (например, последовательность PAM SpCas9 - это 5'-NGG-3 ', а в геноме человека встречается примерно через каждые От 8 до 12 пар оснований). [33]

После того, как эти последовательности были собраны в плазмиду и трансфицированы в клетки, белок Cas9 с помощью crRNA находит правильную последовательность в ДНК клетки-хозяина и - в зависимости от варианта Cas9 - создает одно- или двухцепочечный разрыв в соответствующее место в ДНК. [39]

Правильно расположенные одноцепочечные разрывы в ДНК хозяина могут запускать гомологически направленную репарацию , которая менее подвержена ошибкам, чем негомологичное соединение концов, которое обычно следует за двухцепочечным разрывом. Предоставление матрицы репарации ДНК позволяет вставить определенную последовательность ДНК в точное место в геноме. Матрица репарации должна простираться от 40 до 90 пар оснований за пределы индуцированного Cas9 разрыва ДНК. [33] Цель состоит в том, чтобы естественный процесс HDR клетки использовал предоставленную репарационную матрицу и тем самым включил новую последовательность в геном. После включения эта новая последовательность становится частью генетического материала клетки и переходит в ее дочерние клетки.

Доставка [ править ]

Также: Трансфекция

Доставка Cas9, sgRNA и связанных комплексов в клетки может происходить через вирусные и невирусные системы. Электропорация ДНК, РНК или рибонуклеокомплексов - распространенный метод, хотя он может оказывать вредное воздействие на клетки-мишени. [40] Методы химической трансфекции с использованием липидов и пептидов также использовались для введения sgRNAs в комплексе с Cas9 в клетки. [41] [42] Типы клеток, которые труднее трансфицировать (например, стволовые клетки, нейроны и гематопоэтические клетки), требуют более эффективных систем доставки, например, на основе лентивируса (LV), аденовируса (AdV) и адено- ассоциированный вирус (AAV). [43][44] [45]

Контролируемое редактирование генома [ править ]

Несколько вариантов CRISPR-Cas9 позволяют активацию гена или редактирование генома с помощью внешнего триггера, такого как свет или небольшие молекулы. [46] [47] [48] К ним относятся фотоактивируемые системы CRISPR, разработанные путем слияния светочувствительных белков-партнеров с активаторным доменом и dCas9 для активации гена [49] [50] или путем слияния аналогичных светочувствительных доменов с двумя конструкциями расщепления Cas9, [51] [52], или путем включения неестественных аминокислот в клетку Cas9, [53] или путем модификации направляющих РНК с фоторасщепляемыми комплементами для редактирования генома. [54]

Методы контроля редактирования генома с помощью малых молекул включают аллостерический Cas9, без поддающегося обнаружению фонового редактирования, который активирует связывание и расщепление при добавлении 4-гидрокситамоксифена (4-HT), [46] 4-HT-реагирующий взаимодействующий с интеином Cas9, [55] или Cas9, который реагирует на 4-HT при слиянии с четырьмя доменами ERT2. [56] Индуцируемый интеином сплит-Cas9 делает возможным димеризацию фрагментов Cas9 [57] и индуцируемую рапамицином систему расщепленного Cas9, разработанную путем слияния двух конструкций расщепленного Cas9 с фрагментами FRB и FKBP . [58]Другие исследования смогли индуцировать транскрипцию Cas9 с помощью небольшой молекулы доксициклина . [59] [60] Небольшие молекулы также можно использовать для улучшения гомологически направленной репарации, [61] часто путем ингибирования негомологичного пути соединения концов. [62] Эти системы позволяют условно управлять работой CRISPR для повышения точности, эффективности и пространственно-временного контроля.

CRISPR скрининг [ править ]

Кластерная система коротких палиндромных повторов с регулярными интервалами (CRISPR) / Cas9 представляет собой технологию редактирования генов, которая может вызывать двухцепочечные разрывы (DSB), одноцепочечные разрывы или любое место, где направляющие рибонуклеиновые кислоты (РНК) могут связываться с соседним мотивом протоспейсера. (PAM) последовательность. [63] Путем простого изменения последовательности gRNA , Cas9-эндонуклеаза может быть доставлена ​​к интересующему гену и индуцировать DSB. [64] Эффективность Cas9-эндонуклеазы и легкость, с которой гены могут быть нацелены, привели к разработке библиотек CRISPR-нокаута (KO) как для клеток мыши, так и для клеток человека, которые могут охватывать либо конкретные представляющие интерес наборы генов, либо все целые геном. [65] [66]Скрининг CRISPR помогает ученым создавать систематические и высокопроизводительные генетические нарушения в живых модельных организмах. Это генетическое нарушение необходимо для полного понимания функции генов и эпигенетической регуляции. [67] Преимущество объединенных библиотек CRISPR состоит в том, что одновременно можно нацелить больше генов.

Нокаут-библиотеки создаются таким образом, чтобы обеспечить равное представление и производительность для всех экспрессируемых гРНК и нести антибиотик или флуоресцентный маркер селекции, который можно использовать для восстановления трансдуцированных клеток. [63] В библиотеках CRISPR / Cas9 есть две плазмидные системы. Во-первых, все в одной плазмиде, где sgRNA и Cas9 одновременно продуцируются в трансфицированной клетке. Во-вторых, это двухвекторная система: плазмиды sgRNA и Cas9 доставляются отдельно. [67] Важно доставить тысячи уникальных векторов, содержащих sgRNA, в один сосуд клеток с помощью вирусной трансдукции при низкой множественности инфекции.(MOI, обычно 0,1-0,6), это предотвращает вероятность того, что отдельный клон клетки получит более одного типа sgRNA, в противном случае это может привести к неправильному отнесению генотипа к фенотипу . [65]

После того, как объединенная библиотека подготовлена, необходимо выполнить глубокое секвенирование (NGS, секвенирование следующего поколения) плазмидной ДНК, амплифицированной с помощью ПЦР, чтобы выявить изобилие sgRNA. Представляющие интерес клетки могут быть последовательно инфицированы библиотекой, а затем отобраны в соответствии с фенотипом. Есть 2 типа отбора: отрицательный и положительный. Путем отрицательного отбора эффективно обнаруживаются мертвые или медленно растущие клетки. Он может идентифицировать гены, необходимые для выживания, которые в дальнейшем могут служить кандидатами для молекулярно-направленных лекарств. С другой стороны, положительный отбор дает набор популяций с преимуществом роста, приобретенных путем случайного мутагенеза. [63]После отбора геномная ДНК собирается и секвенируется с помощью NGS. Обнаруживается истощение или обогащение sgRNA и сравнивается с исходной библиотекой sgRNA, аннотированной целевым геном, которому соответствует sgRNA. Затем статистический анализ идентифицирует гены, которые, вероятно, имеют отношение к интересующему фенотипу. [65]

Примеры объединенных нокаут-библиотек, AddGene [68]
БиблиотекаЯ БЫРазновидностьЧИСЛО ПИГены нацеленыгРНК на генВсего гРНК
Библиотека нокаутов Bassik Mouse CRISPR1000000121–1000000130МышьБассикВарьируется (всего ∼23000)∼10Варьируется
Библиотека нокаутов CRISPR, ген супрессора опухолей мыши113584 Магистраль EFS

113585 ТБГ магистраль

МышьЧен56∼4286
Полногеномная библиотека мышей Бри73632 (1 плазмида)

73633 (2 плазмиды)

МышьДенч и Рут19 674478 637
Библиотека нокаутов Bassik Human CRISPR101926–101934ЧеловекБассикВарьируется (всего ∼20 500)∼10Варьируется
Полногеномная библиотека человека Брунелло73179 (1 плазмида)

73178 (2 плазмиды)

ЧеловекДенч и Рут19 114476 441
Нокаутная библиотека для всего генома человека на основе мини-человеческого AsCpf1130630ЧеловекDraetta16 9773-417032 массива

Помимо нокаута, существуют также библиотеки нокдауна (CRISPRi) и активации (CRISPRa), которые используют способность протеолитически деактивированных слитых белков Cas9 (dCas9) связывать целевую ДНК, что означает, что представляющий интерес ген не разрезан, а чрезмерно выражен или подавлен. Это сделало систему CRISPR / Cas9 еще более интересной для редактирования генов. Неактивный белок dCas9 модулирует экспрессию гена, направляя dCas9-репрессоры или активаторы к промоторам или сайтам старта транскрипции генов-мишеней. Для репрессирующих генов Cas9 может быть слит с эффекторным доменом KRAB, который образует комплекс с gRNA, тогда как CRISPRa использует dCas9, слитый с различными доменами активации транскрипции, которые далее направляются gRNA на промоторные области для усиления экспрессии. [69] [70] [71]

Приложения [ править ]

Модели болезней [ править ]

Геномная модификация Cas9 позволила быстро и эффективно создать трансгенные модели в области генетики. Cas9 можно легко ввести в клетки-мишени вместе с sgRNA посредством плазмидной трансфекции, чтобы смоделировать распространение заболеваний, реакцию клетки и защиту от инфекции. [72] Способность Cas9 вводиться in vivo позволяет создавать более точные модели функций генов и эффектов мутаций, при этом избегая нецелевых мутаций, обычно наблюдаемых с помощью более старых методов генной инженерии.

Революция CRISPR и Cas9 в геномном моделировании распространяется не только на млекопитающих. Традиционные геномные модели, такие как Drosophila melanogaster , один из первых модельных организмов, подверглись дальнейшему уточнению в разрешении с использованием Cas9. [72] Cas9 использует клеточно-специфические промоторы, позволяющие контролировать использование Cas9. Cas9 - это точный метод лечения заболеваний, так как фермент Cas9 воздействует только на определенные типы клеток. Клетки, подвергающиеся терапии Cas9, также могут быть удалены и повторно введены для обеспечения усиленного эффекта терапии. [73]

CRISPR-Cas9 можно использовать для редактирования ДНК организмов in vivo и для удаления отдельных генов или даже целых хромосом из организма на любой стадии его развития. Хромосомы, которые были успешно удалены in vivo с использованием методов CRISPR, включают Y-хромосому и X-хромосому взрослых лабораторных мышей и хромосомы 14 и 21 человека в линиях эмбриональных стволовых клеток и анеуплоидных мышей соответственно. Этот метод может быть полезен для лечения генетических нарушений, вызванных аномальным количеством хромосом, таких как синдром Дауна и интерсексуальные расстройства. [74]

Успешное редактирование генома in vivo с использованием CRISPR-Cas9 было продемонстрировано на многочисленных модельных организмах, включая Escherichia coli , [75] Saccharomyces cerevisiae , [76] Candida albicans , [77] Caenorhabditis elegans , [78] Arabidopsis spp., [79] Danio. rerio , [80] и Mus musculus . [81] [82] Успехи были достигнуты в изучении фундаментальной биологии, в создании моделей болезней, [78] и в экспериментальном лечении моделей болезней. [83]

Высказывались опасения, что нецелевые эффекты (редактирование генов помимо предполагаемых) могут искажать результаты эксперимента по редактированию генов CRISPR (т.е. наблюдаемое фенотипическое изменение может быть вызвано не модификацией целевого гена, а какого-либо другого гена). В CRISPR были внесены изменения, чтобы свести к минимуму возможность нецелевого воздействия. Ортогональные эксперименты CRISPR часто рекомендуются для подтверждения результатов экспериментов по редактированию генов. [84] [85]

CRISPR упрощает создание генетически модифицированных организмов для исследований, которые имитируют болезнь или показывают, что происходит, когда ген разрушается или мутируется. CRISPR может использоваться на уровне зародышевой линии для создания организмов, в которых целевой ген изменен повсюду (т. Е. Во всех клетках / тканях / органах многоклеточного организма), или его можно использовать в клетках, не относящихся к зародышевой линии, для создания локальных изменений, которые только влияют на определенные популяции клеток в организме. [86] [87] [88]

CRISPR можно использовать для создания клеточных моделей болезней человека. [89] Например, применительно к плюрипотентным стволовым клеткам человека CRISPR использовался для введения целевых мутаций в гены, относящиеся к поликистозной болезни почек (PKD) и фокально-сегментарному гломерулосклерозу (FSGS). [90] Эти модифицированные CRISPR плюрипотентные стволовые клетки были впоследствии выращены в органоиды почек человека, которые проявляли специфические для заболевания фенотипы. Органоиды почек из стволовых клеток с мутациями PKD образовывали большие полупрозрачные структуры кисты из почечных канальцев. Кисты были способны достигать макроскопических размеров - до одного сантиметра в диаметре. [91]Органоиды почек с мутациями в гене, связанном с FSGS, развили дефекты соединения между подоцитами , фильтрующими клетками, пораженными этим заболеванием. Это было связано с неспособностью подоцитов образовывать микроворсинки между соседними клетками. [92] Важно отметить, что эти фенотипы заболевания отсутствовали в контрольных органоидах с идентичным генетическим фоном, но не имели модификаций CRISPR. [90]

Аналогичный подход был использован для моделирования синдрома удлиненного интервала QT в кардиомиоцитах, полученных из плюрипотентных стволовых клеток. [93] Эти созданные CRISPR клеточные модели с изогенным контролем обеспечивают новый способ изучения болезней человека и тестирования лекарств.

Биомедицина [ править ]

Технология CRISPR-Cas была предложена для лечения множества заболеваний человека, особенно тех, которые имеют генетическую причину. [94] Его способность изменять определенные последовательности ДНК делает его инструментом с потенциалом для исправления болезнетворных мутаций. Ранние исследования на животных моделях показывают, что методы лечения, основанные на технологии CRISPR, обладают потенциалом для лечения широкого спектра заболеваний, [95] включая рак, [96] прогерию , [97] бета-талассемию, [98] серповидноклеточную анемию , [99] гемофилия , [100] кистозный фиброз , [101] мышечная дистрофия Дюшенна , [102] болезнь Хантингтона., [103] [104] и болезни сердца. [105] CRISPR также использовался для лечения малярии у комаров, что могло устранить переносчика и болезнь у людей. [106] CRISPR может также найти применение в тканевой инженерии и регенеративной медицине, например, для создания кровеносных сосудов человека, в которых отсутствует экспрессия белков MHC класса II , что часто вызывает отторжение трансплантата. [107]

Кроме того, клинические испытания по лечению бета-талассемии и серповидноклеточной анемии у людей с использованием технологии CRISPR-Cas9 показали многообещающие результаты. [108] [109]

CRISPR в лечении инфекции [ править ]

«РНК-управляемые нуклеазы» на основе CRISPR-Cas можно использовать для нацеливания на факторы вирулентности , гены, кодирующие устойчивость к антибиотикам , и другие представляющие интерес последовательности, имеющие медицинское значение. Таким образом, эта технология представляет собой новую форму противомикробной терапии и стратегию, позволяющую манипулировать популяциями бактерий. [110] [111] Недавние исследования предполагают корреляцию между вмешательством в локус CRISPR-Cas и приобретением устойчивости к антибиотикам. [112] Эта система обеспечивает защиту бактерий от проникновения чужеродных ДНК, таких как транспозоны , бактериофаги., и плазмиды. Было показано, что эта система оказывает сильное селективное давление для приобретения устойчивости к антибиотикам и фактора вирулентности у бактериальных патогенов. [112]

Терапия, основанная на технологии редактирования генов CRISPR – Cas3 с помощью сконструированных бактериофагов, может использоваться для разрушения целевой ДНК патогенов. [113] Cas3 более разрушительный, чем более известный Cas9. [114] [115]

Исследования показывают, что CRISPR - это эффективный способ ограничить репликацию нескольких вирусов герпеса . Он смог уничтожить вирусную ДНК в случае вируса Эпштейна-Барра (EBV). Anti-герпесвирусов CRISPRs имеют перспективные приложения , такие как удаление канцерогенного EBV из опухолевых клеток, что помогает избавить пожертвованные органы для иммунодефицитом больных вирусными захватчиками, или предотвращения герпеса вспышек и рецидивирующие инфекции глаз, блокируя HSV-1 реактивации. По состоянию на август 2016 года они ожидали тестирования. [116]

CRISPR может возродить концепцию трансплантации органов животных людям. Ретровирусы, присутствующие в геномах животных, могут нанести вред реципиентам трансплантата. В 2015 году команда удалила 62 копии определенной последовательности ретровирусной ДНК из генома свиньи в эпителиальной клетке почки. [117] Исследователи недавно продемонстрировали способность рожать живых образцов свиней после удаления этих ретровирусов из их генома с помощью CRISPR впервые. [118]

CRISPR и рак [ править ]

Первое клиническое испытание с участием CRISPR началось в 2016 году. Оно включало удаление иммунных клеток у людей с раком легких, использование CRISPR для удаления гена, экспрессирующего PD-1, с последующим введением измененных клеток тому же человеку. По состоянию на 2017 год 20 других испытаний находились в стадии или почти готовы, в основном в Китае . [96]

В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило клиническое испытание, в котором CRISPR будет использоваться для изменения Т-клеток, выделенных у людей с различными видами рака, а затем для введения этих сконструированных Т-клеток обратно тем же людям. [119]

Нокдаун / активация [ править ]

Основная статья: Вмешательство CRISPR
Мертвый белок Cas9 в сочетании с эпигенетическими модификаторами, которые используются для репрессии определенных последовательностей генома, вместо того, чтобы разрезать их все вместе. [9]

Использование «мертвых» версий Cas9 ( dCas9 ) устраняет способность CRISPR разрезать ДНК, сохраняя при этом его способность нацеливаться на желаемые последовательности. Несколько групп добавляли к dCas9s различные регуляторные факторы, позволяя им включать или выключать практически любой ген или регулировать уровень его активности. [117] Подобно РНКи, CRISPR-интерференция (CRISPRi) отключает гены обратимым образом путем нацеливания, но не разрезания сайта. Целевой сайт метилирован, эпигенетическиизменение гена. Эта модификация подавляет транскрипцию. Эти точно размещенные модификации могут затем использоваться для регулирования воздействия на экспрессию генов и динамику ДНК после ингибирования определенных последовательностей генома в ДНК. В течение последних нескольких лет были тщательно исследованы эпигенетические метки в различных клетках человека, и было обнаружено, что определенные закономерности внутри меток коррелируют со всем, от роста опухоли до активности мозга. [9] И наоборот, активация, опосредованная CRISPR (CRISPRa), способствует транскрипции генов. [120] Cas9 - это эффективный способ нацеливания и подавления специфических генов на уровне ДНК. [121]У бактерий присутствие одного Cas9 достаточно, чтобы блокировать транскрипцию. Для применения на млекопитающих добавляется часть белка. Его направляющая РНК нацелена на регуляторные последовательности ДНК, называемые промоторами, которые непосредственно предшествуют целевому гену. [122]

Cas9 использовался для переноса синтетических факторов транскрипции , активирующих определенные гены человека. Сильный эффект достигается за счет нацеливания нескольких конструкций CRISPR на несколько разные участки промотора гена. [122]

Редактирование РНК [ править ]

В 2016 году исследователи продемонстрировали, что CRISPR из обычной ротовой бактерии можно использовать для редактирования РНК . Исследователи провели поиск в базах данных, содержащих сотни миллионов генетических последовательностей, в поисках тех, которые напоминают гены CRISPR. Они считали фузобактерии Leptotrichia shahii . У него была группа генов, которые напоминали гены CRISPR, но с важными отличиями. Когда исследователи снабдили этими генами другие бактерии, которые они назвали C2c2, они обнаружили, что эти организмы получили новую защиту. [123] C2c2 позже был переименован в Cas13a, чтобы соответствовать стандартной номенклатуре для генов Cas. [124]

Многие вирусы кодируют свою генетическую информацию в РНК, а не в ДНК, которую они используют для создания новых вирусов. Такими вирусами являются ВИЧ и полиовирус . Бактерии с Cas13 образуют молекулы, которые могут расщеплять РНК, уничтожая вирус. Настройка этих генов открывала любую молекулу РНК для редактирования. [123]

Системы CRISPR-Cas также можно использовать для редактирования генов микро-РНК и длинных некодирующих РНК в растениях. [125]

Генный драйв [ править ]

Основная статья: Генный драйв

Генные двигатели могут стать мощным инструментом для восстановления баланса экосистем за счет уничтожения инвазивных видов. Высказывались опасения относительно эффективности и непредвиденных последствий для целевых и нецелевых видов, особенно в связи с возможностью случайного выброса из лабораторий в дикую природу. Ученые предложили несколько мер предосторожности для обеспечения сдерживания экспериментальных генов, включая молекулярные, репродуктивные и экологические. [126] Многие рекомендуют развивать иммунизацию и инверсию в тандеме с генами, чтобы при необходимости перезаписать их эффекты. [127]По-прежнему существует консенсус в отношении того, что необходимо более тщательно изучить долгосрочные последствия, особенно в отношении потенциального экологического нарушения, которое невозможно исправить с помощью реверсивных движений. [128] Таким образом, потребуется вычисление ДНК .

Генетическое истощение in vitro [ править ]

Необогащенные библиотеки секвенирования часто содержат большое количество нежелательных последовательностей. Cas9 может специфически истощать нежелательные последовательности за счет двухцепочечного разрыва с эффективностью до 99% и без значительных побочных эффектов, как это видно с рестрикционными ферментами . Обработка Cas9 может истощить обильную рРНК, увеличивая при этом чувствительность к патогенам в библиотеках РНК-seq. [129]

Основное редактирование [ править ]

Основная статья: Редактирование Prime

Первичное редактирование [130] (или базовое редактирование) - это усовершенствование CRISPR для точной вставки или удаления участков ДНК. Редактирование CRISPR не всегда безупречно, и разрезы могут оказаться не в том месте. Обе проблемы являются проблемой для использования технологий в медицине. [131] Первичное редактирование не разрезает двухцепочечную ДНК, а вместо этого использует нацеленный аппарат CRISPR для перемещения дополнительного фермента к желаемой последовательности, где он преобразует один нуклеотид в другой. [132]Новое руководство, называемое pegRNA, содержит матрицу РНК для новой последовательности ДНК, которая должна быть добавлена ​​в геном в целевом месте. Для этого требуется второй белок, присоединенный к Cas9: фермент обратной транскриптазы, который может создавать новую цепь ДНК из матрицы РНК и вставлять ее в разорванный сайт. [133] Каждое из этих трех независимых событий сопряжения дает возможность предотвратить последовательности, не соответствующие цели, что значительно увеличивает гибкость нацеливания и точность редактирования. [132] Основное редактирование было разработано исследователями из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда в Массачусетсе. [134] Необходима дополнительная работа по оптимизации методов. [134] [133]

Общество и культура [ править ]

Модификация зародышевой линии человека [ править ]

По состоянию на март 2015 года несколько групп объявили о продолжающихся исследованиях с намерением заложить основы для применения CRISPR к человеческим эмбрионам для инженерии зародышевой линии человека , включая лаборатории в США, Китае и Великобритании, а также американскую биотехнологическую компанию OvaScience . [135] Ученые, в том числе один из первооткрывателей CRISPR, призвали ввести во всем мире мораторий на применение CRISPR к зародышевой линии человека, особенно в клинических целях. Они сказали, что «ученым следует избегать даже попыток в слабых юрисдикциях модифицировать геном зародышевой линии для клинического применения на людях», пока все последствия «не будут обсуждены научными и правительственными организациями». [136] [137]Эти ученые поддерживают дальнейшие низкоуровневые исследования CRISPR и не считают CRISPR достаточно развитым для любого клинического использования при внесении наследственных изменений в людей. [138]

В апреле 2015 года китайские ученые сообщили о результатах попытки изменить ДНК нежизнеспособных человеческих эмбрионов с помощью CRISPR для исправления мутации, вызывающей бета-талассемию , смертельное наследственное заболевание. [139] [140] Исследование ранее было отклонено и Природой, и Наукой отчасти из-за этических соображений. [141] Эксперименты привели к успешному изменению только некоторых из предполагаемых генов и оказали нецелевое воздействие на другие гены. Исследователи заявили, что CRISPR не готов к клиническому применению в репродуктивной медицине . [141]Сообщается, что в апреле 2016 года китайские ученые предприняли вторую безуспешную попытку изменить ДНК нежизнеспособных человеческих эмбрионов с помощью CRISPR - на этот раз изменить ген CCR5 , чтобы сделать эмбрион устойчивым к ВИЧ- инфекции. [142]

В декабре 2015 года в Вашингтоне под руководством Дэвида Балтимора состоялся Международный саммит по редактированию генов человека . Члены национальных академий наук США, Великобритании и Китая обсудили этику модификации зародышевой линии. Они согласились поддерживать фундаментальные и клинические исследования в соответствии с определенными правовыми и этическими принципами. Было проведено особое различие между соматическими клетками , в которых эффекты редактирования ограничены одним человеком, и клетками зародышевой линии, где изменения генома могут быть унаследованы потомками. Унаследованные модификации могут иметь непредвиденные и далеко идущие последствия для эволюции человека, генетически (например, взаимодействие генов с окружающей средой) и культурно (например, социальный дарвинизм ). Изменение гаметоцитови эмбрионы, вызывающие наследственные изменения у людей, были определены как безответственные. Группа согласилась инициировать международный форум для решения таких проблем и согласования правил в разных странах. [143]

В феврале 2017 года Комитет по редактированию человеческих генов Национальной академии наук, инженерии и медицины США ( NASEM ) опубликовал отчет, в котором рассматриваются этические, правовые и научные аспекты технологии геномной инженерии. В заключении отчета говорится, что наследуемое редактирование генома в настоящее время недопустимо, но может быть оправдано при определенных заболеваниях; однако они не оправдывали использование CRISPR для улучшения. [144]

В ноябре 2018 года Цзянькуй Хе объявил, что отредактировал два человеческих эмбриона, чтобы попытаться отключить ген CCR5 , который кодирует рецептор, который ВИЧ использует для проникновения в клетки. Он сказал, что девочки-близнецы Лулу и Нана родились несколькими неделями ранее. Он сказал, что девочки все еще носят функциональные копии CCR5 вместе с отключенным CCR5 ( мозаицизм ) и все еще уязвимы к ВИЧ. Работа была широко осуждена как неэтичная, опасная и преждевременная. [145] Международная группа ученых призвала к глобальному мораторию на генетическое редактирование человеческих эмбрионов. [146]

Политические барьеры на пути генной инженерии [ править ]

Правила политики для системы CRISPR-Cas9 различаются по всему миру. В феврале 2016 года регуляторы разрешили британским ученым генетически модифицировать человеческие эмбрионы с помощью CRISPR-Cas9 и связанных с ними методов. Однако исследователям было запрещено имплантировать эмбрионы, и эмбрионы должны были быть уничтожены через семь дней. [147]

В США существует продуманная межведомственная система регулирования для оценки новых генетически модифицированных продуктов питания и сельскохозяйственных культур. Например, Закон о защите от сельскохозяйственных рисков 2000 года наделяет Министерство сельского хозяйства США полномочиями по надзору за обнаружением, контролем, искоренением, подавлением, предотвращением или замедлением распространения вредителей растений или вредных сорняков для защиты сельского хозяйства, окружающей среды, и экономика США. Акт регулирует любой генетически модифицированный организм, который использует геном заранее определенного «вредителя растений» или любого растения, ранее не классифицированного. [148] В 2015 году Иньонг Ян успешно деактивировал 16 специфических генов белого шампиньона.чтобы они не подрумянились. Поскольку он не добавлял в свой организм ДНК чужеродных видов ( трансгенных ), гриб не мог регулироваться Министерством сельского хозяйства США в соответствии с разделом 340.2. [149] Белый шампиньон Янга был первым организмом, генетически модифицированным с помощью белковой системы CRISPR-Cas9, прошедшим регуляцию в США. [150]

В 2016 году Министерство сельского хозяйства США спонсировало комитет для рассмотрения будущей нормативной политики в отношении будущих методов генетической модификации. С помощью Национальной академии наук, инженерии и медицины США 15 апреля группы с особыми интересами встретились, чтобы обсудить возможные достижения в генной инженерии в течение следующих пяти лет и любые новые правила, которые могут потребоваться в результате. [151] В 2017 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов предложило правило, которое классифицирует модификации генной инженерии животных как «лекарства для животных», подвергая их строгому регулированию, если они будут выставлены на продажу, и уменьшит возможности для частных лиц и малых предприятий сделать их прибыльными . [152] [153]

В Китае, где социальные условия резко отличаются от условий на Западе, генетические заболевания вызывают серьезную стигму. [154] Это оставляет Китаю меньше политических барьеров для использования этой технологии. [155] [156]

Признание [ править ]

В 2012 и 2013 годах CRISPR заняла второе место в конкурсе журнала Science Magazine « Прорыв года ». В 2015 году он стал обладателем этой награды. [117] CRISPR был назван в качестве одного из обзорных MIT Technology ' s 10 прорывных технологий в 2014 и 2016 годах [157] [158] В 2016 году Дженнифер Даудна и Эммануэль Шарпантье , наряду с Рудольфом Barrangou, Филипп Хорват и Фэн Чжан выиграл Международная награда Gairdner. В 2017 году Дудна и Шарпантье были награждены Премией Японии в Токио, Япония, за революционное изобретение CRISPR-Cas9. В 2016 году Шарпантье, Дудна и Чжан выигралиПремия Тан в области биофармацевтики. [159] В 2020 году Шарпантье и Дудна были удостоены Нобелевской премии по химии «за разработку метода редактирования генома». [160]

См. Также [ править ]

  • CRISPR / Cas Инструменты
  • Журнал CRISPR
  • Евгеника
  • ДРАКО
  • Цинковый палец
  • Джин нокаут
  • Генетика
  • Глоссарий генетики
  • Природа человека (документальный фильм, 2019)
  • Редактирование гена LEAPER
  • РНКи
  • SiRNA
  • Сюрвейерский анализ нуклеазы
  • Синтетическая биология

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Нобелевская премия по химии 2020" . Нобелевская премия . Проверено 10 декабря 2020 .
  2. ^ Коэн Дж (7 октября 2020 г.). «CRISPR, революционные генетические« ножницы », удостоенные Нобелевской премии по химии» . Наука . DOI : 10.1126 / science.abf0540 .
  3. ^ Коэн Дж (2018-06-04). «С престижной наградой в центре внимания оказывается забытый исследователь CRISPR» . Наука | AAAS . Проверено 2 мая 2020 .
  4. ^ Литовские ученые не получили Нобелевской премии, несмотря на открытие той же технологии. LRT.LT
  5. ^ Šikšnys V (16.06.2018). "Imam genų žirkles, iškerpam klaidą, ligos nelieka" . Laisvės TV / Freedom TV (на литовском языке). 12:22 мин. LaisvėsTV. <...> Tai mes tą savo straipsnį išsiuntėm į redakciją pirmieji, bet laimės ten daug nebuvo. Viena edakcija pasakė, kad mes net Recenzentam nesiųsim. Nusiuntėm į kitą redakciją - tai jis (straipsnis) pragulėjo kažkur ant redaktoriaus stalo labai ilgai. Na ir taip galų gale išsiuntėm į trečią žurnalą ir trečias žurnalas po kelių mėnesių jį išspausdino. Bet, aišku, Berklio university mokslininkams sekėsi geriau - jie išsiuntė straipsnį į žurnalą Science - jį priėmė ir išspausdino per 2 savaites. Nors iš tikro jie tą straispnį išsiuntė pora mėnesių vėliau nei mes . Проверено 30 июня 2018 .<...> Ну, это мы первыми прислали статью, но нам не повезло. В одной редакции нам сказали, что статью рецензентам не будут отправлять. Мы отправили статью в другой журнал - и статья хранилась слишком долго, может быть, на каком-то столе редактора. В конце концов, мы отправили его в третий журнал, и через несколько месяцев он был опубликован. Между тем ученым из Университета Беркли повезло больше - они прислали статью позже, чем мы, и она была принята и опубликована через две недели. Но на самом деле они прислали статью на несколько месяцев позже нас.
  6. ^ a b Бак РО, Гомес-Оспина Н, Портеус М.Х. (август 2018 г.). «Генное редактирование в центре внимания». Тенденции в генетике . 34 (8): 600–611. DOI : 10.1016 / j.tig.2018.05.004 . PMID 29908711 . 
  7. ^ Zhang JH, Pandey M, Kahler JF, Loshakov A, Harris B, Dagur PK и др. (Ноябрь 2014 г.). «Повышение специфичности и эффективности CRISPR / CAS9 и гРНК через целевой репортер ДНК» . Журнал биотехнологии . 189 : 1–8. DOI : 10.1016 / j.jbiotec.2014.08.033 . PMC 4252756 . PMID 25193712 .  
  8. ^ Вакульскас CA, Девер Д.П., Реттиг Г.Р., Терк Р., Якоби А.М., Коллингвуд М.А. и др. (Август 2018 г.). «Высококачественный мутант Cas9, доставляемый в виде рибонуклеопротеинового комплекса, делает возможным эффективное редактирование генов в гемопоэтических стволовых и клетках-предшественниках человека» . Природная медицина . 24 (8): 1216–1224. DOI : 10.1038 / s41591-018-0137-0 . PMC 6107069 . PMID 30082871 .  
  9. ^ a b c Ledford H (март 2016 г.). «CRISPR: редактирование генов - это только начало» . Природа . 531 (7593): 156–9. Bibcode : 2016Natur.531..156L . DOI : 10.1038 / 531156a . PMID 26961639 . 
  10. ↑ Трэвис Дж (17 декабря 2015 г.). «Прорыв года: CRISPR - лучший вариант» . Научный журнал . Американская ассоциация развития науки.
  11. ^ Ледфорд H (июнь 2015). «CRISPR, разрушитель» . Природа . 522 (7554): 20–4. Bibcode : 2015Natur.522 ... 20L . DOI : 10.1038 / 522020a . PMID 26040877 . 
  12. ↑ Young S (11 февраля 2014 г.). «CRISPR и другие инструменты редактирования генома расширяют возможности медицинских исследований и генной терапии» . Обзор технологий MIT . Проверено 13 апреля 2014 .
  13. ^ a b Heidenreich M, Zhang F (январь 2016 г.). «Применение систем CRISPR-Cas в неврологии» . Обзоры природы. Неврология . 17 (1): 36–44. DOI : 10.1038 / nrn.2015.2 . PMC 4899966 . PMID 26656253 .  
  14. ^ Barrangou R, Doudna JA (сентябрь 2016). «Применение технологий CRISPR в исследованиях и за его пределами». Природа Биотехнологии . 34 (9): 933–941. DOI : 10.1038 / nbt.3659 . PMID 27606440 . S2CID 21543486 .  
  15. ^ Cox DB, Platt RJ, Zhang F (февраль 2015 г.). «Терапевтическое редактирование генома: перспективы и проблемы» . Природная медицина . 21 (2): 121–31. DOI : 10.1038 / nm.3793 . PMC 4492683 . PMID 25654603 .  
  16. ↑ Pollack A (11 мая 2015 г.). «Дженнифер Дудна, пионер, который помог упростить редактирование генома» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 октября 2020 года .
  17. ^ "Безумие CRISPR" . GEN . 2013-11-08.
  18. ^ Персонал (1 апреля 2015 г.). «Новости: Товары и услуги». Новости генной инженерии и биотехнологии (бумага). 35 (7): 8. DOI : 10,1089 / gen.35.21.05 .
  19. ^ «Кому принадлежит крупнейшее биотехнологическое открытие века? Идет ожесточенная борьба за патенты на CRISPR, новую революционную форму редактирования ДНК» . MIT Technology Review . Проверено 25 февраля 2015 года .
  20. ^ Фай С. "Генетический черновик: Editas и CRISPR" . Деловой журнал Атлас . Проверено 19 января +2016 .
  21. ↑ Pollack A (15 февраля 2017 г.). «Ученые Гарварда и Массачусетского технологического института выиграли патентную битву за редактирование генов» . Нью-Йорк Таймс .
  22. ^ AKST J (15 февраля 2017). "Броуд выигрывает дело о патентном вмешательстве CRISPR" . Журнал "Ученый" .
  23. ↑ Нунан К.Э. (16 февраля 2017 г.). «PTAB решает вмешательство CRISPR в пользу института Брод - их доводы» . Патентные документы .
  24. ↑ Potenza A (13 апреля 2017 г.). «Калифорнийский университет в Беркли оспаривает решение о том, что патенты CRISPR принадлежат Broad Institute. 3 комментария Судебная тяжба, вероятно, будет продолжаться в течение месяцев или даже лет» . Грань . Проверено 22 сентября 2017 года .
  25. ^ Бур S (26 июля 2017). «Битва за патенты CRISPR возобновилась, поскольку Калифорнийский университет в Беркли подает апелляцию» . TechCrunch . Проверено 22 сентября 2017 года .
  26. ^ a b Philippidis A (7 августа 2017 г.). «MilliporeSigma получит европейский патент на технологию CRISPR» . Новости генной инженерии и биотехнологии . Проверено 22 сентября 2017 года .
  27. ^ AKST J (24 марта 2017). «Калифорнийский университет в Беркли получает патент CRISPR в Европе» . Ученый . Проверено 22 сентября 2017 года .
  28. ↑ Коэн Дж. (4 августа 2017 г.). «Битва за патенты CRISPR в Европе принимает« дикий »поворот с удивительным игроком» . Наука . DOI : 10.1126 / science.aan7211 .
  29. ^ "Главный суд ЕС: правила ГМО охватывают технику редактирования генов растений" . Retuers. 25 июля 2018.
  30. ^ AFP. «Испытание в США показывает, что геномы трех больных раком были безопасно изменены с помощью CRISPR» . ScienceAlert . Проверено 9 февраля 2020 .
  31. ^ Чамари СП. «Эти ученые заслужили Нобелевскую премию, но не открыли Crispr» . Forbes . Проверено 10 июля 2020 .
  32. ^ «Две женщины разделили Нобелевскую премию по химии в исторической победе в категории« генетические ножницы » » . BBC News . 2020-10-07 . Проверено 6 декабря 2020 .
  33. ^ а б в г д Ран Ф.А., Сюй П.Д., Райт Дж., Агарвала В., Скотт Д.А., Чжан Ф. (ноябрь 2013 г.). «Геномная инженерия с использованием системы CRISPR-Cas9» . Протоколы природы . 8 (11): 2281–2308. DOI : 10.1038 / nprot.2013.143 . hdl : 1721,1 / 102943 . PMC 3969860 . PMID 24157548 .  
  34. ^ Ly J (2013). Обнаружение генов, ответственных за заболевания почек (доктор философии). Университет Торонто . Проверено 26 декабря +2016 .
  35. ↑ Mohr SE, Hu Y, Ewen-Campen B, Housden BE, Viswanatha R, Perrimon N (сентябрь 2016 г.). «Руководство CRISPR по дизайну РНК для исследовательских приложений» . Журнал FEBS . 283 (17): 3232–8. DOI : 10.1111 / febs.13777 . PMC 5014588 . PMID 27276584 .  
  36. ^ Brazelton VA, Zarecor S, Wright DA, Wang Y, Liu J, Chen K и др. (2015). «Краткое руководство по инструментам разработки CRISPR sgRNA» . ГМ-культуры и продукты питания . 6 (4): 266–76. DOI : 10.1080 / 21645698.2015.1137690 . PMC 5033207 . PMID 26745836 .  
  37. ^ Хорват P, Barrangou R (январь 2010). «CRISPR / Cas, иммунная система бактерий и архей». Наука . 327 (5962): 167–70. Bibcode : 2010Sci ... 327..167H . DOI : 10.1126 / science.1179555 . PMID 20056882 . S2CID 17960960 .  
  38. ^ Bialk Р, Ривера-Торрес N, Strouse В, Kmiec ЕВ (2015-06-08). «Регулирование активности редактирования генов, управляемое одноцепочечными олигонуклеотидами и системами CRISPR / Cas9» . PLOS ONE . 10 (6): e0129308. Bibcode : 2015PLoSO..1029308B . DOI : 10.1371 / journal.pone.0129308 . PMC 4459703 . PMID 26053390 .  
  39. ^ Sander JD, Joung JK (апрель 2014). «Системы CRISPR-Cas для редактирования, регулирования и нацеливания на геномы» . Природа Биотехнологии . 32 (4): 347–55. DOI : 10.1038 / nbt.2842 . PMC 4022601 . PMID 24584096 .  
  40. Перейти ↑ Lino CA, Harper JC, Carney JP, Timlin JA (ноябрь 2018 г.). «Доставка CRISPR: обзор проблем и подходов» . Доставка лекарств . 25 (1): 1234–1257. DOI : 10.1080 / 10717544.2018.1474964 . PMC 6058482 . PMID 29801422 .  
  41. ↑ Li L, Hu S, Chen X (июль 2018). «Невирусные системы доставки для редактирования генома на основе CRISPR / Cas9: проблемы и возможности» . Биоматериалы . 171 : 207–218. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2018.04.031 . PMC 5944364 . PMID 29704747 .  
  42. ^ Jain PK, Lo JH, Rananaware S, Downing M, Panda A, Tai M и др. (Ноябрь 2019 г.). «Невирусная доставка комплекса CRISPR / Cas9 с использованием нанокомплексов CRISPR-GPS» . Наноразмер . 11 (44): 21317–21323. DOI : 10.1039 / C9NR01786K . PMC 7709491 . PMID 31670340 .  
  43. ↑ Bak RO, Porteus MH (июль 2017 г.). «CRISPR-опосредованная интеграция больших генных кассет с использованием донорных векторов AAV» . Сотовые отчеты . 20 (3): 750–756. DOI : 10.1016 / j.celrep.2017.06.064 . PMC 5568673 . PMID 28723575 .  
  44. Перейти ↑ Schmidt F, Grimm D (февраль 2015 г.). «Геномная инженерия CRISPR и доставка вирусных генов: случай взаимного притяжения». Биотехнологический журнал . 10 (2): 258–72. DOI : 10.1002 / biot.201400529 . PMID 25663455 . S2CID 37653318 .  
  45. ^ Waxmonsky N (24 сентября 2015). «CRISPR 101: системы экспрессии млекопитающих и способы доставки» . Проверено 11 июня 2018 .
  46. ^ a b Оукс Б.Л., Надлер округ Колумбия, Фламхольц А., Феллманн С., Шталь Б.Т., Дудна Д.А., Сэвидж Д.Ф. (июнь 2016 г.). «Профилирование инженерных горячих точек позволяет идентифицировать аллостерический переключатель CRISPR-Cas9» . Природа Биотехнологии . 34 (6): 646–51. DOI : 10.1038 / nbt.3528 . PMC 4900928 . PMID 27136077 .  
  47. ^ Нуньес JK, Harrington LB, Doudna JA (март 2016). «Химическая и биофизическая модуляция Cas9 для настраиваемой инженерии генома». ACS Химическая биология . 11 (3): 681–8. DOI : 10.1021 / acschembio.5b01019 . PMID 26857072 . 
  48. ↑ Zhou W, Deiters A (апрель 2016 г.). «Условное управление функцией CRISPR / Cas9» . Angewandte Chemie . 55 (18): 5394–9. DOI : 10.1002 / anie.201511441 . PMID 26996256 . 
  49. ^ Polstein LR, Gersbach CA (март 2015). «Индуцируемая светом система CRISPR-Cas9 для контроля активации эндогенных генов» . Природа Химическая биология . 11 (3): 198–200. DOI : 10.1038 / nchembio.1753 . PMC 4412021 . PMID 25664691 .  
  50. ^ Nihongaki Y, Ямамото S, Кавано Ж, Сузуки Н, М Сато (февраль 2015). «Фотоактивируемая транскрипционная система на основе CRISPR-Cas9» . Химия и биология . 22 (2): 169–74. DOI : 10.1016 / j.chembiol.2014.12.011 . PMID 25619936 . 
  51. ^ Райт А.В., Штернберг С.Х., Тейлор Д.В., Шталь Б.Т., Бардалес Дж. А., Корнфельд Дж. Э., Дудна Дж. А. (март 2015 г.). «Рациональный дизайн ферментного комплекса расщепления Cas9» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (10): 2984–9. Bibcode : 2015PNAS..112.2984W . DOI : 10.1073 / pnas.1501698112 . PMC 4364227 . PMID 25713377 .  
  52. ^ Nihongaki У, Р Кавано, Накаджима Т, М Сато (июль 2015). «Фотоактивируемый CRISPR-Cas9 для оптогенетического редактирования генома». Природа Биотехнологии . 33 (7): 755–60. DOI : 10.1038 / nbt.3245 . PMID 26076431 . S2CID 205281536 .  
  53. ^ Хемфилл J, Борхардт EK, Коричневый K, Asokan A, Дейтерс A (май 2015). «Оптический контроль редактирования генов CRISPR / Cas9» . Журнал Американского химического общества . 137 (17): 5642–5. DOI : 10.1021 / ja512664v . PMC 4919123 . PMID 25905628 .  
  54. ^ Джайнские ПК, Раманана В, Schepers А.Г., Dalvie Н.С., Panda А, ОН Флеминг, Бхатия С.Н. (сентябрь 2016). «Разработка светоактивированного CRISPR с использованием направляющих РНК с фоторасщепляемыми протекторами» . Angewandte Chemie . 55 (40): 12440–4. DOI : 10.1002 / anie.201606123 . PMC 5864249 . PMID 27554600 .  
  55. ^ Дэвис К., Pattanayak В, Томпсон Д.Б., Zuris JA, Лю ДР (май 2015 г.). «Малые молекулы белка Cas9 с улучшенной специфичностью редактирования генома» . Природа Химическая биология . 11 (5): 316–8. DOI : 10.1038 / nchembio.1793 . PMC 4402137 . PMID 25848930 .  
  56. ^ Лю К.И., Рамли М.Н., Ву К.В., Ван И, Чжао Т., Чжан Х и др. (Ноябрь 2016 г.). «Химически индуцируемая система CRISPR-Cas9 для быстрого контроля редактирования генома». Природа Химическая биология . 12 (11): 980–987. DOI : 10.1038 / nchembio.2179 . PMID 27618190 . S2CID 33891039 .  
  57. ^ Труонга ди - джей, Кюнер К, Р Кюн, Верфель S, S Энджелхардт, Вурст Вт, Ортис O (июль 2015). «Разработка интерактивной сплит-системы Cas9 для генной терапии» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (13): 6450–8. DOI : 10.1093 / NAR / gkv601 . PMC 4513872 . PMID 26082496 .  
  58. ^ Цетше B, Фольц SE, Zhang F (февраль 2015). «Архитектура split-Cas9 для индуцибельного редактирования генома и модуляции транскрипции» . Природа Биотехнологии . 33 (2): 139–42. DOI : 10.1038 / nbt.3149 . PMC 4503468 . PMID 25643054 .  
  59. Перейти ↑ González F, Zhu Z, Shi ZD, Lelli K, Verma N, Li QV, Huangfu D (август 2014). «Платформа iCRISPR для быстрого, мультиплексируемого и индуцируемого редактирования генома в плюрипотентных стволовых клетках человека» . Стволовая клетка . 15 (2): 215–226. DOI : 10.1016 / j.stem.2014.05.018 . PMC 4127112 . PMID 24931489 .  
  60. ^ Доу Л.Е., Фишер Дж., О'Рурк КП, Мули А., Кастенхубер Е.Р., Лившиц Г. и др. (Апрель 2015 г.). «Индуцируемое редактирование генома in vivo с помощью CRISPR-Cas9» . Природа Биотехнологии . 33 (4): 390–394. DOI : 10.1038 / nbt.3155 . PMC 4390466 . PMID 25690852 .  
  61. ↑ Yu C, Liu Y, Ma T, Liu K, Xu S, Zhang Y и др. (Февраль 2015 г.). «Малые молекулы улучшают редактирование генома CRISPR в плюрипотентных стволовых клетках» . Стволовая клетка . 16 (2): 142–7. DOI : 10.1016 / j.stem.2015.01.003 . PMC 4461869 . PMID 25658371 .  
  62. ^ Maruyama T, Довгань SK, Truttmann MC, Bilate AM, Ingram JR, Ploegh HL (май 2015). «Повышение эффективности точного редактирования генома с помощью CRISPR-Cas9 путем ингибирования негомологичного соединения концов» . Природа Биотехнологии . 33 (5): 538–42. DOI : 10.1038 / nbt.3190 . PMC 4618510 . PMID 25798939 .  
  63. ^ a b c Курата М., Ямамото К., Мориарити Б.С., Китагава М., Ларгаэспада Д.А. (февраль 2018 г.). «Скрининг библиотеки CRISPR / Cas9 для открытия лекарственной мишени». Журнал генетики человека . 63 (2): 179–186. DOI : 10.1038 / s10038-017-0376-9 . PMID 29158600 . S2CID 3308058 .  
  64. ^ Hiranniramol K, Y Чен, Лю W, Ван X (май 2020). «Обобщенный дизайн sgRNA для повышения эффективности редактирования CRISPR / Cas9» . Биоинформатика . 36 (9): 2684–2689. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btaa041 . PMC 7203743 . PMID 31971562 .  
  65. ^ a b c Agrotis A, Ketteler R (24 сентября 2015 г.). «Новая эра в функциональной геномике с использованием CRISPR / Cas9 в матричном скрининге библиотек» . Границы генетики . 6 : 300. DOI : 10,3389 / fgene.2015.00300 . PMC 4585242 . PMID 26442115 .  
  66. ↑ Yu JS, Yusa K (июль 2019). «Полногеномный скрининг CRISPR-Cas9 в клетках млекопитающих». Методы . 164–165: 29–35. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2019.04.015 . PMID 31034882 . 
  67. ^ a b Joung J, Konermann S, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Platt RJ, Brigham MD, et al. (Апрель 2017 г.). «Геномный нокаут CRISPR-Cas9 и скрининг активации транскрипции» . Протоколы природы . 12 (4): 828–863. DOI : 10.1038 / nprot.2017.016 . PMC 5526071 . PMID 28333914 .  
  68. ^ «Addgene: объединенные библиотеки» . www.addgene.org . Проверено 31 января 2020 .
  69. ^ McDade JR, Waxmonsky NC, Swanson LE, Вентилятор M (июль 2016). «Практические рекомендации по использованию объединенных лентивирусных библиотек CRISPR». Текущие протоколы в молекулярной биологии . 115 (1): 31.5.1–31.5.13. DOI : 10.1002 / cpmb.8 . PMID 27366891 . S2CID 5055878 .  
  70. ↑ Cheng AW, Wang H, Yang H, Shi L, Katz Y, Theunissen TW и др. (Октябрь 2013). «Мультиплексная активация эндогенных генов с помощью CRISPR-on, системы активатора транскрипции, управляемой РНК» . Клеточные исследования . 23 (10): 1163–71. DOI : 10.1038 / cr.2013.122 . PMC 3790238 . PMID 23979020 .  
  71. ^ Гилберт Л.А., Хорлбек М.А., Адамсон Б., Виллалта Дж. Э., Чен Ю., Уайтхед Е. Х. и др. (Октябрь 2014 г.). «Genome-Scale CRISPR-опосредованный контроль репрессии и активации генов» . Cell . 159 (3): 647–61. DOI : 10.1016 / j.cell.2014.09.029 . PMC 4253859 . PMID 25307932 .  
  72. ^ a b Dow LE (октябрь 2015 г.). «Моделирование болезни in vivo с помощью CRISPR / Cas9» . Тенденции молекулярной медицины . 21 (10): 609–621. DOI : 10.1016 / j.molmed.2015.07.006 . PMC 4592741 . PMID 26432018 .  
  73. ^ Doudna J, Мали P (2016). CRISPR-Cas: лабораторное руководство . Колд-Спринг-Харбор, Нью-Йорк. ISBN 9781621821304. OCLC  922914104 .
  74. ^ Zuo E, Huo X, Yao X, Hu X, Sun Y, Yin J и др. (Ноябрь 2017 г.). «CRISPR / Cas9-опосредованное целевое устранение хромосом» . Геномная биология . 18 (1): 224. DOI : 10.1186 / s13059-017-1354-4 . PMC 5701507 . PMID 29178945 . Краткое содержание - Genome Web .  
  75. ^ Javed MR, Sadaf M, Ahmed T, Jamil A, Nawaz M, Abbas H, Ijaz A (декабрь 2018 г.). «Система CRISPR-Cas: история и перспективы как инструмент редактирования генома у микроорганизмов». рассмотрение. Современная микробиология . 75 (12): 1675–1683. DOI : 10.1007 / s00284-018-1547-4 . PMID 30078067 . S2CID 51920661 .  
  76. ^ Гирш RM, Финниган GC (декабрь 2017). «Дрожжи по-прежнему зверь: разнообразные применения технологии редактирования CRISPR / Cas в S. cerevisiae » . Йельский журнал биологии и медицины . 90 (4): 643–651. PMC 5733842 . PMID 29259528 .  
  77. ^ Raschmanová Н, Венингер А, Глидер А, Ковар К, Воглю Т (2018). «Внедрение технологий CRISPR-Cas в обычных и нетрадиционных дрожжах: текущее состояние и перспективы на будущее» . рассмотрение. Достижения биотехнологии . 36 (3): 641–665. DOI : 10.1016 / j.biotechadv.2018.01.006 . PMID 29331410 . 
  78. ^ a b Ма Д., Лю Ф (декабрь 2015 г.). «Редактирование генома и его применение в модельных организмах» . рассмотрение. Геномика, протеомика и биоинформатика . 13 (6): 336–44. DOI : 10.1016 / j.gpb.2015.12.001 . PMC 4747648 . PMID 26762955 .  
  79. ^ Хуршид Х, Ян С.А., Шинвари З.К., Джамал М, Шах Ш. (2018). «Эра редактирования генома растений, опосредованного CRISPR / Cas9». рассмотрение. Актуальные проблемы молекулярной биологии . 26 : 47–54. DOI : 10,21775 / cimb.026.047 . PMID 28879855 . 
  80. ^ Симона BW, Мартинес-Гальвез G, Z WareJoncas, Ekker СК (ноябрь 2018). «Рыбалка за понимание: разблокировка набора инструментов редактора генов рыбок данио» . рассмотрение. Методы . 150 : 3–10. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2018.07.012 . PMC 6590056 . PMID 30076892 .  
  81. ^ Singh P, Schimenti JC, Bolcun-фила E (январь 2015). «Практическое руководство мыши-генетика по приложениям CRISPR» . рассмотрение. Генетика . 199 (1): 1–15. DOI : 10.1534 / genetics.114.169771 . PMC 4286675 . PMID 25271304 .  
  82. ^ Soni D, Wang DM, Regmi SC, Mittal M, Vogel SM, Schlüter D, Tiruppathi C (май 2018). «Деубиквитиназная функция A20 поддерживает и восстанавливает эндотелиальный барьер после повреждения сосудов легких» . Открытие клеточной смерти . 4 (60): 60. DOI : 10.1038 / s41420-018-0056-3 . PMC 5955943 . PMID 29796309 .  
  83. ^ Гао X, Тао Y, Ламас V, Хуанг М., Йе WH, Пан Б. и др. (Январь 2018). «Лечение аутосомно-доминантной потери слуха путем доставки in vivo агентов редактирования генома» . Природа . 553 (7687): 217–221. Bibcode : 2018Natur.553..217G . DOI : 10.1038 / nature25164 . PMC 5784267 . PMID 29258297 .  
  84. ^ Kadam США, Shelake RM, RL Chavhan, Suprasanna P (октябрь 2018). «Обеспокоенность относительно« нецелевой »активности эндонуклеаз, редактирующих геном». рассмотрение. Физиология и биохимия растений . 131 : 22–30. DOI : 10.1016 / j.plaphy.2018.03.027 . PMID 29653762 . 
  85. ^ Kimberland М.Л., Хоу Вт, Альфонсо-Пеккио А, Уилсон S, Y Рао, Чжан S, Лу Q (октябрь 2018). «Стратегии управления нецелевыми эффектами CRISPR / Cas9 и биологическими вариациями в экспериментах по редактированию генома млекопитающих». рассмотрение. Журнал биотехнологии . 284 : 91–101. DOI : 10.1016 / j.jbiotec.2018.08.007 . PMID 30142414 . 
  86. ^ Ван Эрп РВ, Блумер G, R Вилкинсон, Wiedenheft Б (июнь 2015). «История и влияние на рынок CRISPR РНК-управляемых нуклеаз» . Текущее мнение в вирусологии . 12 : 85–90. DOI : 10.1016 / j.coviro.2015.03.011 . PMC 4470805 . PMID 25914022 .  
  87. ↑ Maggio I, Gonçalves MA (май 2015 г.). «Редактирование генома на перекрестке доставки, специфичности и точности» . Тенденции в биотехнологии . 33 (5): 280–91. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2015.02.011 . PMID 25819765 . 
  88. ^ Рат D, Amlinger л, Рат А, М Лундгрен (октябрь 2015). «Иммунная система CRISPR-Cas: биология, механизмы и приложения» . Биохимия . 117 : 119–28. DOI : 10.1016 / j.biochi.2015.03.025 . PMID 25868999 . 
  89. ^ «Что такое CRISPR? Как это работает? Это генное редактирование?» LiveScience.Tech » . LiveScience.Tech . 2018-04-30 . Проверено 6 февраля 2020 .
  90. ^ a b Фридман Б.С., Брукс С.Р., Лам А.К., Фу Х., Морисейн Р., Агравал В. и др. (Октябрь 2015 г.). «Моделирование заболевания почек с помощью CRISPR-мутантных почечных органоидов, полученных из плюрипотентных сфероидов эпибласта человека» . Nature Communications . 6 : 8715. Bibcode : 2015NatCo ... 6.8715F . DOI : 10.1038 / ncomms9715 . PMC 4620584 . PMID 26493500 .  
  91. ^ Круз Н.М., Сонг X, Чернеки С.М., Гулиева Р.Э., Черчилль А.Дж., Ким Ю.К. и др. (Ноябрь 2017 г.). «Органоидный цистогенез показывает критическую роль микросреды в поликистозной болезни почек человека» . Материалы природы . 16 (11): 1112–1119. Bibcode : 2017NatMa..16.1112C . DOI : 10.1038 / nmat4994 . PMC 5936694 . PMID 28967916 .  
  92. ^ Ким Ю.К., Рафаэли И., Брукс К.Р., Цзин П., Гулиева Р.Э., Хьюз М.Р. и др. (Декабрь 2017 г.). "Генно-отредактированные органоиды почек человека раскрывают механизмы заболевания в развитии подоцитов" . Стволовые клетки . 35 (12): 2366–2378. DOI : 10.1002 / stem.2707 . PMC 5742857 . PMID 28905451 .  
  93. ^ Беллин М, Казини С, Дэвис Р.П., Д'Аниелло С, Хаас Дж, Уорд-ван Остваард Д. и др. (Декабрь 2013). «Изогенные пары плюрипотентных стволовых клеток человека раскрывают роль мутации KCNH2 в синдроме удлиненного интервала QT» . Журнал EMBO . 32 (24): 3161–75. DOI : 10.1038 / emboj.2013.240 . PMC 3981141 . PMID 24213244 .  
  94. ↑ Cai L, Fisher AL, Huang H, Xie Z (декабрь 2016 г.). «CRISPR-опосредованное редактирование генома и болезни человека» . Гены и болезни . 3 (4): 244–251. DOI : 10.1016 / j.gendis.2016.07.003 . PMC 6150104 . PMID 30258895 .  
  95. ^ «Семь болезней, которые может вылечить технология CRISPR» . Labiotech.eu . 2018-06-25 . Проверено 22 августа 2018 .
  96. ^ а б «CRISPR / Cas9 и рак» . Новости иммуно-онкологии . 2018-04-27 . Проверено 18 февраля 2019 .
  97. ^ Кроссли, Мерлин. «Новая технология CRISPR может произвести революцию в генной терапии, предлагая новую надежду людям с генетическими заболеваниями» . Разговор . Источник 2021-02-03 .
  98. ↑ Xie F, Ye L, Chang JC, Beyer AI, Wang J, Muench MO, Kan YW (сентябрь 2014 г.). «Полная генная коррекция мутаций β-талассемии в ИПСК, специфичных для пациента, с использованием CRISPR / Cas9 и piggyBac» . Геномные исследования . 24 (9): 1526–33. DOI : 10.1101 / gr.173427.114 . PMC 4158758 . PMID 25096406 .  
  99. ^ Девер Д.П., Бак Р.О., Райниш А., Камарена Дж., Вашингтон Г., Николас К.Э. и др. (Ноябрь 2016 г.). «Нацеливание на ген β-глобина CRISPR / Cas9 в гематопоэтических стволовых клетках человека» . Природа . 539 (7629): 384–389. Bibcode : 2016Natur.539..384D . DOI : 10,1038 / природа20134 . PMC 5898607 . PMID 27820943 .  
  100. ^ Разработана "CRISPR" одноклеточная терапия гемофилии | GEN " . GEN . 02.05.2018 . Дата обращения 22.08.2018 .
  101. ^ Marangi M, Pistritto G (2018-04-20). «Инновационные терапевтические стратегии при кистозном фиброзе: переход к технике CRISPR» . Границы фармакологии . 9 : 396. DOI : 10.3389 / fphar.2018.00396 . PMC 5920621 . PMID 29731717 .  
  102. ↑ Bengtsson NE, Hall JK, Odom GL, Phelps MP, Andrus CR, Hawkins RD, et al. (Февраль 2017). «Мышечно-специфичное редактирование гена дистрофина CRISPR / Cas9 улучшает патофизиологию мышечной дистрофии Дюшенна на мышиной модели» . Nature Communications . 8 : 14454. Bibcode : 2017NatCo ... 814454B . DOI : 10.1038 / ncomms14454 . PMC 5316861 . PMID 28195574 .  
  103. ↑ Eisenstein M (май 2018). «CRISPR борется с болезнью Хантингтона» . Природа . 557 (7707): S42 – S43. Bibcode : 2018Natur.557S..42E . DOI : 10.1038 / d41586-018-05177-у . PMID 29844549 . 
  104. ^ Дабровск М, Juzwa Вт, Krzyzosiak WJ, Олейничак М (2018). «Точное иссечение CAG тракта от гена Хантингтина с помощью Cas9 Nickases» . Границы неврологии . 12 : 75. DOI : 10,3389 / fnins.2018.00075 . PMC 5834764 . PMID 29535594 .  
  105. ↑ King A (март 2018 г.). «Редакция CRISPR для болезней сердца» . Природа . 555 (7695): S23 – S25. Bibcode : 2018Natur.555 ..... K . DOI : 10.1038 / d41586-018-02482-4 . PMID 29517035 . 
  106. ^ Scudellari M (июль 2019). «Самоуничтожающиеся комары и стерилизованные грызуны: обещание генного драйва» . Природа . 571 (7764): 160–162. Bibcode : 2019Natur.571..160S . DOI : 10.1038 / d41586-019-02087-5 . PMID 31289403 . 
  107. ^ Abrahimi P, Chang WG, Kluger MS, Qyang Y, Tellides G, Зальцман WM, Pober JS (июль 2015). «Эффективное разрушение генов в культивируемых первичных эндотелиальных клетках человека с помощью CRISPR / Cas9» . Циркуляционные исследования . 117 (2): 121–8. DOI : 10,1161 / CIRCRESAHA.117.306290 . PMC 4490936 . PMID 25940550 .  
  108. ^ «Год за годом, 1-й пациент, получивший генное редактирование серповидноклеточной болезни, процветает» . NPR.org . Источник 2021-02-03 .
  109. ^ «Технология CRISPR для лечения серповидно-клеточной анемии» . ScienceDaily . Источник 2021-02-03 .
  110. ^ Gomaa AA, Klumpe HE, Ло ML, Selle K, Barrangou R, Beisel CL (январь 2014). «Программируемое удаление бактериальных штаммов с использованием систем CRISPR-Cas для генома» . mBio . 5 (1): e00928-13. DOI : 10,1128 / mBio.00928-13 . PMC 3903277 . PMID 24473129 .  
  111. ^ Citorik RJ, Mimee M, Lu TK (ноябрь 2014). «Последовательно-специфические противомикробные препараты с использованием эффективно доставляемых РНК-управляемых нуклеаз» . Природа Биотехнологии . 32 (11): 1141–5. DOI : 10.1038 / nbt.3011 . hdl : 1721,1 / 100834 . PMC 4237163 . PMID 25240928 .  
  112. ^ a b Голизаде П., Агазаде М., Асгарзаде М., Кафил Х.С. (ноябрь 2017 г.). «Подавление адаптивной иммунной системы CRISPR / Cas при бактериальных инфекциях». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 36 (11): 2043–2051. DOI : 10.1007 / s10096-017-3036-2 . PMID 28601970 . S2CID 22716314 .  
  113. ^ Гибни E (январь 2018). «Чего ждать в 2018 году: науку в новом году» . Природа . 553 (7686): 12–13. Bibcode : 2018Natur.553 ... 12G . DOI : 10.1038 / d41586-018-00009-5 . PMID 29300040 . 
  114. ↑ Тейлор П. (3 января 2019 г.). «J&J приобретает долю в противомикробных препаратах Pac-Man на основе CRISPR компании Locus» . Жестокая биотехнология . Проверено 27 февраля 2019 .
  115. ↑ Рирдон S (июнь 2017 г.). «Модифицированные вирусы несут смерть устойчивым к антибиотикам бактериям» . Природа . 546 (7660): 586–587. Bibcode : 2017Natur.546..586R . DOI : 10.1038 / nature.2017.22173 . PMID 28661508 . 
  116. ^ van Diemen FR, Kruse EM, Hooykaas MJ, Bruggeling CE, Schürch AC, van Ham PM, et al. (Июнь 2016). «CRISPR / Cas9-опосредованное редактирование генома герпесвирусов ограничивает продуктивные и скрытые инфекции» . PLOS Патогены . 12 (6): e1005701. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1005701 . PMC 4928872 . PMID 27362483 . Краткое содержание - канал PLOS Media на YouTube .  
  117. ^ a b c Сотрудники отдела новостей науки (17 декабря 2015 г.). «И научный прорыв года - это…» . news.sciencemag.org . Проверено 21 декабря 2015 .
  118. ^ Муллин Е. «Использование CRISPR на свиньях может сделать их органы более безопасными для трансплантации человеку» . Обзор технологий MIT . Проверено 9 сентября 2017 .
  119. ^ Рирдон S (2016). «Первое клиническое испытание CRISPR получило зеленый свет от комиссии США». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2016.20137 . S2CID 89466280 . 
  120. Перейти ↑ Dominguez AA, Lim WA, Qi LS (январь 2016 г.). «Помимо редактирования: перепрофилирование CRISPR-Cas9 для точной регуляции генома и исследования» . Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 17 (1): 5–15. DOI : 10.1038 / nrm.2015.2 . PMC 4922510 . PMID 26670017 .  
  121. ^ Шалем О, Санджана NE, Хартениан Э, Ши X, Скотт Д.А., Миккельсон Т. и др. (Январь 2014). «Скрининг нокаута CRISPR-Cas9 в масштабе генома в клетках человека» . Наука . 343 (6166): 84–87. Bibcode : 2014Sci ... 343 ... 84S . DOI : 10.1126 / science.1247005 . PMC 4089965 . PMID 24336571 .  
  122. ^ a b Pennisi E (август 2013 г.). «Увлечение CRISPR». Новости в фокусе. Наука . 341 (6148): 833–6. Bibcode : 2013Sci ... 341..833P . DOI : 10.1126 / science.341.6148.833 . PMID 23970676 . 
  123. ^ a b Zimmer C (03.06.2016). «Ученые находят форму редактирования генов Crispr с новыми возможностями» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 10 июня 2016 . 
  124. ^ Pickar-Oliver A, Gersbach CA (август 2019). «Следующее поколение технологий и приложений CRISPR-Cas» . Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 20 (8): 490–507. DOI : 10.1038 / s41580-019-0131-5 . PMC 7079207 . PMID 31147612 .  
  125. ^ Басак Дж, Nithin С (2015). «Нацеливание на некодирующие РНК в растениях с помощью технологии CRISPR-Cas - задача, которую все же стоит принять» . Границы науки о растениях . 6 : 1001. DOI : 10.3389 / fpls.2015.01001 . PMC 4652605 . PMID 26635829 .  
  126. ^ Акбари О.С., Беллен Х.Дж., Бир Э, Баллок С.Л., Берт А., Черч Г.М. и др. (Август 2015 г.). «БИОБЕЗОПАСНОСТЬ. Сохранение экспериментов по генетическому драйву в лаборатории» . Наука . 349 (6251): 927–9. Bibcode : 2015Sci ... 349..927A . DOI : 10.1126 / science.aac7932 . PMC 4692367 . PMID 26229113 .  
  127. ^ Каплан А.Л., Родитель В, Шен М, С Планкетт (ноябрь 2015). «Не терять время - этические проблемы, создаваемые CRISPR: CRISPR / Cas, являясь эффективной, простой и дешевой технологией для редактирования генома любого организма, поднимает множество этических и нормативных вопросов, помимо использования для управления клетками зародышевой линии человека. " . EMBO Reports . 16 (11): 1421–6. DOI : 10.15252 / embr.201541337 . PMC 4641494 . PMID 26450575 .  
  128. ^ Oye KA, Esvelt K, Appleton E, Catteruccia F, Church G, Kuiken T, et al. (Август 2014 г.). «Биотехнология. Регулирование генных влечений» . Наука . 345 (6197): 626–8. Bibcode : 2014Sci ... 345..626O . DOI : 10.1126 / science.1254287 . PMID 25035410 . 
  129. ↑ Gu W, Crawford ED, O'Donovan BD, Wilson MR, Chow ED, Retallack H, DeRisi JL (март 2016 г.). «Истощение избыточных последовательностей путем гибридизации (DASH): использование Cas9 для удаления нежелательных видов с высокой численностью в библиотеках секвенирования и приложениях для молекулярного подсчета» . Геномная биология . 17 : 41. DOI : 10.1186 / s13059-016-0904-5 . PMC 4778327 . PMID 26944702 .  
  130. ^ Anzalone А.В., Рендольф ПБ, Дэвис JR, Соуза А.А., Koblan ЛМ, Леви Ю.М. и др. (Декабрь 2019 г.). «Редактирование генома с поиском и заменой без двухцепочечных разрывов или донорской ДНК» . Природа . 576 (7785): 149–157. Bibcode : 2019Natur.576..149A . DOI : 10.1038 / s41586-019-1711-4 . PMC 6907074 . PMID 31634902 .  
  131. ^ Новый инструмент редактирования генов может сделать CRISPR более точным. Лила Тулин, Смитсоновский журнал . 21 октября 2019.
  132. ^ a b Новый «главный» редактор генома может превзойти CRISPR. Джон Коэн, Наука . 21 октября 2019.
  133. ^ a b Новый метод «первичного редактирования» позволяет делать только одноцепочечные разрезы ДНК. Эмма Ясински, Ученый . 21 октября 2019.
  134. ^ a b Основное редактирование: инструмент ДНК может исправить 89% генетических дефектов . Джеймс Галлахер, BBC News . 21 октября 2019.
  135. ^ Regalado A (5 марта 2015). «Создание идеального ребенка» . Обзор технологий MIT .
  136. ^ Балтимор Д., Берг П., Ботчан М., Кэрролл Д., Чаро Р. А., Черч Г. и др. (Апрель 2015 г.). «Биотехнология. Разумный путь вперед для геномной инженерии и модификации генов зародышевой линии» . Наука . 348 (6230): 36–8. Bibcode : 2015Sci ... 348 ... 36B . DOI : 10.1126 / science.aab1028 . PMC 4394183 . PMID 25791083 .  
  137. ^ Lanphier Е, Ж Урнов, НаесЬег С.Е., Вернер М, J Смоленского (март 2015). «Не редактируйте зародышевую линию человека» . Природа . 519 (7544): 410–1. Bibcode : 2015Natur.519..410L . DOI : 10.1038 / 519410a . PMID 25810189 . 
  138. ↑ Wade N (19 марта 2015 г.). «Ученые добиваются запрета на метод редактирования генома человека» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 марта 2015 года . Биологи, пишущие в журнале Science, поддерживают продолжение лабораторных исследований с помощью этой техники, и мало кто из ученых считает, что она готова для клинического использования.
  139. ^ Liang P, Xu Y, Zhang X, Ding C, Huang R, Zhang Z и др. (Май 2015 г.). «CRISPR / Cas9-опосредованное редактирование генов в трехъядерных зиготах человека» . Белки и клетки . 6 (5): 363–372. DOI : 10.1007 / s13238-015-0153-5 . PMC 4417674 . PMID 25894090 .  
  140. ^ Kolata G (23 апреля 2015). "Китайские ученые редактируют гены эмбрионов человека, вызывая опасения" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 апреля 2015 года .
  141. ^ a b Сираноски D, Рирдон S (2015). «Китайские ученые генетически модифицируют человеческие эмбрионы». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2015.17378 . S2CID 87604469 . 
  142. ^ Regalado A (2016-05-08). "Китайские исследователи экспериментируют с созданием ВИЧ-защищенных эмбрионов" . Обзор технологий MIT . Проверено 10 июня 2016 .
  143. ^ "Международный саммит по редактированию генов" . Национальные академии наук, инженерии и медицины . 3 декабря 2015 . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  144. ^ Brokowski С (апрель 2018). «Сокращают ли это заявления CRISPR по этике зародышевой линии?» . Журнал CRISPR . 1 (2): 115–125. DOI : 10,1089 / crispr.2017.0024 . PMC 6694771 . PMID 31021208 .  
  145. ↑ Begley S (28 ноября 2018 г.). «На фоне шумихи китайский ученый защищает создание генно-отредактированных младенцев» . СТАТ .
  146. ^ редактор, Ian Sample Science (13 марта 2019 г.). «Ученые призывают к глобальному мораторию на редактирование генов эмбрионов» . Theguardian.com . Проверено 14 марта 2019 .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  147. ^ Callaway E (февраль 2016 г.). «Британские ученые получают лицензию на редактирование генов в человеческих эмбрионах» . Природа . 530 (7588): 18. Bibcode : 2016Natur. 530 ... 18C . DOI : 10.1038 / nature.2016.19270 . PMID 26842037 . 
  148. ^ МакКьюэн A, S Смит (январь 2008). «Система регулирования США для генетически модифицированных [генетически модифицированных организмов (ГМО), рДНК или трансгенных] сортов сельскохозяйственных культур» . Журнал биотехнологии растений . 6 (1): 2–12. DOI : 10.1111 / j.1467-7652.2007.00300.x . PMID 17956539 . S2CID 3210837 .  
  149. ^ USDA . «Re: Запрос на подтверждение» (PDF) .
  150. ^ Вальс E (апрель 2016 г.). «Грибы CRISPR, редактируемые генами, не подлежат регулированию в США» . Природа . 532 (7599): 293. Bibcode : 2016Natur.532..293W . DOI : 10.1038 / nature.2016.19754 . PMID 27111611 . 
  151. ^ Ледфорд H (апрель 2016 г.). «Генное редактирование резко возросло, поскольку США пересматривают правила» . Природа . 532 (7598): 158–9. Bibcode : 2016Natur.532..158L . DOI : 10.1038 / 532158a . PMID 27075074 . 
  152. ^ «FDA принимает жесткие меры против мошенников-генетиков» , Кристен В. Браун. Gizmodo. 1 февраля 2017 г. Дата обращения 5 фев 2017 г.
  153. ^ «Руководство для промышленности № 187 / Регулирование намеренно измененной геномной ДНК у животных» (PDF) . 2020-02-11.
  154. ^ Cyranoski D (август 2017). «Принятие Китаем селекции эмбрионов вызывает острые вопросы» . Природа . 548 (7667): 272–274. Bibcode : 2017Natur.548..272C . DOI : 10.1038 / 548272a . PMID 28816265 . 
  155. ↑ Peng Y (июнь 2016 г.). «Мораль и этика, регулирующие патенты CRISPR-Cas9 в Китае». Природа Биотехнологии . 34 (6): 616–8. DOI : 10.1038 / nbt.3590 . PMID 27281418 . S2CID 38509820 .  
  156. ^ Рана P, Марк Д., Вентилятор W (2018-01-21). «Китай, которому не мешают правила, идет впереди в испытаниях по редактированию генов» . Wall Street Journal . ISSN 0099-9660 . Проверено 23 января 2018 . 
  157. Перейти ↑ Talbot D (2016). «Точное редактирование генов в растениях / 10 прорывных технологий 2016» . Обзор технологий MIT . Массачусетский технологический институт . Проверено 18 марта 2016 .
  158. Перейти ↑ Larson C, Schaffer A (2014). «Редактирование генома / 10 прорывных технологий 2014» . Массачусетский технологический институт . Проверено 18 марта 2016 .
  159. ^ 良 艮 創意, 很好 設計, 李維宗 設計. «Лауреаты Танской премии» . www.tang-prize.org . Проверено 5 августа 2018 .
  160. ^ "Пресс-релиз: Нобелевская премия по химии 2020" . Нобелевский фонд . Дата обращения 7 октября 2020 .