Công nghệ chỉnh sửa hệ gen CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) là kỹ thuật tiên tiến trong ngành sinh học phân tử, với khả năng đáp ứng và dễ sử dụng trong phòng thí nghiệm, CRISPR có tiềm năng tạo ra cuộc cách mạng trong y học, nông nghiệp và khoa học cơ bản. CRISPR là kết quả quá trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới
Cơ sở khoa học Ứng dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 GVHD: PGS.TS Trương Quốc Phong Nhóm Nội dung Tổng quan kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 Cơ chế vi khuẩn chống lại thực khuẩn thể CRISPR/Cas Ứng dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 Chuyển gen • Đưa DNA ngoại lai vào hệ gen tế bào chủ theo cách ngẫu nhiên, khơng có vị trí xác định Chỉnh sửa gen • Tạo thay đổi trình tự gen nội sinh theo cách có chủ đích, vị trí xác định 1998 2009 Phát protein ZF nhận biết DNA đặc biệt Phát chế hoạt động TAL Công nghệ CRISPR/Cas đời effector 2000 Phát chế phòng vệ CRISPR/Cas vi khuẩn 2013 2011 Tạp chí Nature bình chọn TALEN “Phương pháp năm” Lịch sử phát triển kỹ thuật chỉnh sửa gen Các công nghệ chỉnh sửa gen ZF Protein - DNA TALEN Protein - DNA CRISPR/Cas9 03 02 Ưu điểm công nghệ 01 Rẻ ? Nhanh ? CRISPR/Cas CRISPR – CAS ? I Lịch sử phát triển kỹ thuật CRISPR • Phát phức hệ CRISPR/Cas9 • 1987 • Phát vùng lặp CRISPR • Xác định gen CAS Biểu thành hệ thống CRISPR loại II 2002 2007 • Chứng minh chế miễn dịch CRISPR 2013 2011 • Chỉnh sửa gen sinh vật nhân chuẩn Cas9 05 CRISPR cho thành tựu vĩ 04 đại ngành sinh học 03 phân tử kỷ 21 02 Bản quyền công nghệ liên quan đến CRISPR/CAS9 iên quan Kinh phí nghiên g chế liênđến quan đến cứu CRISPR/CAS9 R/CAS9 R/CAS9 CRISPR/Cas9 01 II Khái quát CRISPR – CAS9 CRISPR: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats Cas protein: CRISPR – Associaed protein Hệ gen vi khuẩn Gen cắt Gen Virus RNA dẫn đường Enzyme cắt Kiểu 3: gần giống kiểu - Cũng protein cas cắt pre-crRNA khơng cuộn thành hình kẹp tóc Bất hoạt DNA thực khuẩn thể Protein cas gắn trực tiếp crRNA với DNA thực khuẩn thể -> khác với type I III cần phải có phức hệ protein cas thực trình bất hoạt DNA vật thể xâm nhập Trong type I II protein cas có chứa crRNA cần phải nhận biết phần PAM DNA thực khuẩn thể bám vào Phức hệ protein cas type III bám trực tiếp vào DNA lạ crRNA làm đứt DNA Application Gene knock-out and knock-in Repair Cas9 Nicknase Hacking crispr - Broken scissors: Biến đổi cas9 để không cắt DNA + Ức chế: Cas9 bị biến đổi chết ngắn cản bám protein khác RNA polymerase + Hoạt hóa: Một protein hoạt hóa gắn vào cas9 ‘chết’ để kích thích biểu gene đặc trưng + Crispr epigenetic: Cas9 bị biến đổi ghép đôi với protein di truyền ngoại gen VD: thêm gốc metyl vào DNA nhóm acetyl vào protein histon từ xác định biến đổi chỗ tác động đến biểu gen dcas9-SAM dcas9-epigenetic Tiêu diệt vĩnh viễn lồi bọ chét Xóa sổ hoàn toàn loài muỗi gây bệnh Kháng lại bệnh phấn trắng trồng Tăng cường khả chống chịu với điều kiện hạn hán Hội chứng Lynch: Hỏng gen sửa chữa gây ung thư Mỹ sử dụng CRISPR để chữa bệnh khiếm thị di truyền Thanks for watching! ... dung Tổng quan kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 Cơ chế vi khuẩn chống lại thực khuẩn thể CRISPR/Cas Ứng dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 Chuyển gen • Đưa DNA ngoại lai vào hệ gen tế bào... kỹ thuật chỉnh sửa gen Các công nghệ chỉnh sửa gen ZF Protein - DNA TALEN Protein - DNA CRISPR/Cas9 03 02 Ưu điểm công nghệ 01 Rẻ ? Nhanh ? CRISPR/Cas CRISPR – CAS ? I Lịch sử phát triển kỹ thuật. .. định gen CAS Biểu thành hệ thống CRISPR loại II 2002 2007 • Chứng minh chế miễn dịch CRISPR 2013 2011 • Chỉnh sửa gen sinh vật nhân chuẩn Cas9 05 CRISPR cho thành tựu vĩ 04 đại ngành sinh học