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引用本文格式: 单策,李中瀚. 基于核酶的自剪切sgRNA及其在基因编辑中的应用 [J]. 四川大学学报: 自然科学版, 2019, 56: 345~350.
 
基于核酶的自剪切sgRNA及其在基因编辑中的应用
Ribozymes based self-cleavage sgRNA and its application in gene editing
摘要点击 44  全文点击 20  投稿时间:2018-03-12  修订日期:2018-05-07
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DOI编号   
中文关键词   CRISPR/Cas9系统  内含子  核酶  sgRNA
英文关键词   CRISPR/Cas9 system  Intron  Ribozyme  sgRNA
基金项目   国家自然科学基金青年基金(31401262)
作者单位E-mail
单策 四川大学生命科学学院 282154721@qq.com 
李中瀚 四川大学生命科学学院 Zhonghan.li@scu.edu.cn 
中文摘要
    为减少在CRISPR/Cas9基因编缉系统中,sgRNA通常由Ⅲ型启动子持续转录产生,Ⅲ型启动子不易控制,sgRNA持续表达又容易产生细胞毒性这一缺陷,本文拟建立由Ⅱ型启动子转录,并由内含子中释放sgRNA的方法.我们在sgRNA的两端设计了三种“核酶 sgRNA 核酶”的组合,通过核酶的自剪切作用实现sgRNA的释放.实验结果表明,HHRz sgRNA HDVRz的设计能够正确的从内含子中释放sgRNA,并且该sgRNA在构建的copGFP敲除模型中能够实现有效的基因编辑.这一发现证明在哺乳动物细胞中利用Ⅱ型启动子,在核酶和内含子剪切的协助下可以实现sgRNA的表达,这为Cas9和sgRNA整合在一个Ⅱ型启动子之下实现组织特异性和药物诱导性表达提供了基础.
英文摘要
    Currently, sgRNAs are usually transcribed by type Ⅲ promoters in CRISPR/Cas9 system, which makes it difficult to achieve tissue specific and time specific expression. Cytotoxicity is an additional concern for constitutive transcription of small RNAs. In this paper, we designed an intron-based approach for sgRNA expression by type Ⅱ promoters, which uses ribozyme switches to facilitate sgRNA release from the spliced intron. We designed three combinations of "ribozyme sgRNA ribozyme" at both ends of sgRNAs to release them through the self-cleavage of ribozymes. The results indicated that the design of HHRz-sgRNA-HDVRz could correctly release sgRNA from the intron, and the released sgRNAs could achieve gene editing in human cells. Our finding demonstrated that an intron-based sgRNA expression cassette was compatible with type Ⅱ promoters and ribozyme switches could be used to facilitate sgRNAs release for gene editing.

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