基于CRISPR/Cas9技术的水稻转录因子突变体的创建,技术服务
水稻是全球重要的粮食作物之一,转录因子在调控水稻生长发育和应对环境胁迫等方面发挥着关键作用。基于 CRISPR/Cas9 技术创建水稻转录因子突变体。CRISPR/Cas9 系统由 Cas9 蛋白和引导 RNA(gRNA)组成。首先,需要确定要编辑的水稻转录因子基因。通过对转录因子基因的结构和功能分析,选择合适的靶点进行编辑。
设计针对目标基因的 gRNA 是关键步骤之一。gRNA 能够引导 Cas9 蛋白到特定的基因组位置。利用在线工具或生物信息学分析,选择位于转录因子基因编码区或调控区的靶点,以实现对基因功能的有效破坏或修饰。
将设计好的 gRNA 与 Cas9 蛋白的表达载体构建在一起。然后,通过农杆菌介导转化或基因枪等方法,将载体导入水稻细胞或组织中。农杆菌可以将载体上的基因整合到水稻基因组中。
在水稻细胞内,Cas9 蛋白在 gRNA 的引导下,对转录因子基因进行切割,造成 DNA 双链断裂。细胞会通过自身的修复机制来修复这种损伤,非同源末端连接(NHEJ)修复可能会导致碱基的插入或缺失,从而引起基因的突变。
通过筛选和鉴定,可以获得成功编辑的水稻转录因子突变体。可以采用 PCR 扩增和测序等方法来确定基因是否发生突变。同时,还可以通过对突变体植株的表型分析,来推断转录因子的功能。
例如,如果某个转录因子参与调控水稻的生长发育,那么其突变体可能会表现出生长迟缓、株高变矮、穗型改变等表型。如果转录因子与水稻的抗逆性相关,突变体可能在应对干旱、高温、低温等逆境时表现出不同的耐受性。
创建水稻转录因子突变体不仅有助于深入理解转录因子在水稻生长发育和抗逆过程中的作用机制,还可以为水稻的分子育种提供新的基因资源和策略。通过对转录因子突变体的研究,可以筛选出具有优良性状的突变体,为培育高产、优质、抗逆的水稻品种奠定基础。
CRISPR/Cas9基因敲除
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)是细菌和古细菌为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制,其中II型CRISPR/Cas免疫系统依赖Cas9内切酶家族靶向和剪切外源DNA。在这一系统中,crRNA(CRISPR-derived RNA)通过碱基配对与tracrRNA(trans-activating RNA)结合形成双链RNA,此tracrRNA/crRNA二元复合体指导Cas9蛋白在crRNA引导序列靶定位点剪切双链DNA,其中Cas9的HNH核酸酶结构域剪切互补链,其RuvC-like结构域剪切非互补链。具体如下图所示:
研究表明,CRISPR/Cas9系统能够对小鼠和人类基因组特定基因位点进行精确编辑,这其中包括诱导多能干细胞 iPS等,不仅如此,CRISPR/Cas系统还可以同时针对同一细胞(ES)中的多个位点能实现多靶点同时酶切,人们运用该技术成功获得斑马鱼等模式动物基因敲除模型,使得多个基因敲除、敲入成为可能。
西安齐岳生物可提供的质粒构建服务包括:
(1)过表达质粒构建;
(2)诱导基因的定点突变;(单碱基突变,多碱基突变)
(3)构建基因截短体质粒;
(4)亚克隆质粒构建;
(5)通过慢病毒介导的基因过表达;
(6)通过构建shRNA慢病毒质粒实现基因的敲减
(7)通过CRISPR-Cas9技术实现基因敲除
注意事项:
本产品仅供科研使用,严禁用于人体或其他非科研用途。
使用过程中请佩戴手套和护目镜等防护用品,避免直接接触皮肤和眼睛。
请按照相关文献和相关安全规定进行操作,避免误用或滥用。