一种工程改造的同向重复序列及其gRNA与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种工程改造的同向重复序列及其gRNA与应用。具体地公开了核苷酸序列为SEQ ID No.5的第14

【技术实现步骤摘要】
一种工程改造的同向重复序列及其gRNA与应用


[0001]本专利技术涉及基因编辑领域，涉及一种工程改造的同向重复序列及其gRNA与应用，具体涉及一种可以提高Cas酶活性的工程改造的同向重复序列、gRNA及其基因编辑系统。

技术介绍

[0002]CRISPR/Cas是原核生物抵御病毒感染或噬菌体入侵产生的一种适应性免疫系统，其主要通过适应、表达、干扰3个基本阶段来保护细菌免受病毒反复攻击。自被发现以来，研究人员不断对CRISPR/Cas系统进行优化升级，使其成为了分子生物学领域重要的基因编辑工具之一，其主要通过特异位点识别、靶标基因切割和修复3个步骤实现基因编辑。目前CRISPR/Cas9技术已广泛应用于微生物、动植物等诸多物种，CRISPR/Cas9技术突破了传统育种的局限性，可在较短时间内培育出传统育种方法无法育成或难以育成的动物品种，从而加快动物遗传改良进展。CRISPR/Cas系统在基因工程和筛选、哺乳动物基因治疗以及动植物育种等领域发挥着重要的作用。
[0003]CRISPR/Cas系统由CRISPR/Cas蛋白与向导RNA(gRNA)组成，gRNA包括重复序列(repeat)和靶向序列(间隔序列，spacer)，靶向序列与目的基因的靶点序列互补，可以靶向目的基因，其中的重复序列会形成茎环结构，该茎环结构可以与Cas蛋白相互作用。在gRNA和Cas蛋白的参与下，待编辑的目的基因被精确剪切。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高基因编辑的效率。所要解决的技术问题不限于所描述的技术主题，本领域技术人员通过以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它技术主题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了RNA，所述RNA的核苷酸序列可如SEQ IDNo.5的第14
‑
36位或SEQ ID No.5所示。
[0006]所述RNA可为用于构成gRNA的同向重复序列(如SEQ ID No.5)，所述同向重复序列可形成茎环结构，所述茎环结构可与Cas蛋白结合。
[0007]所述RNA也可为截断同向重复序列(如SEQ ID No.5的第14
‑
36位)，所述截断同向重复序列是全长同向重复序列转录后被Cas12i3修饰剪切掉剩余的部分(即起功能作用的成熟体)，其引导Cas12i3蛋白进行基因编辑。
[0008]本专利技术还提供了gRNA，所述gRNA可包括所述RNA和靶向目的基因的靶向序列。
[0009]所述靶向序列可为与目的基因的靶点序列互补的RNA。
[0010]所述gRNA从5
’
到3
’
端可依次包括所述RNA和靶向目的基因的靶向序列。
[0011]本专利技术还提供了编码所述RNA或所述gRNA的DNA分子。
[0012]本专利技术还提供了生物材料，所述生物材料可为下述任一种：
[0013]B1)含有所述DNA分子的表达盒；
[0014]B2)含有所述DNA分子的重组载体、或含有B1)所述表达盒的重组载体；
[0015]B3)含有所述RNA、所述gRNA或所述DNA分子的重组微生物、或含有B1)所述表达盒的重组微生物、或含有B2)所述重组载体的重组微生物；
[0016]B4)含有所述RNA、所述gRNA或所述DNA分子的重组宿主细胞、或含有B1)所述表达盒的重组宿主细胞、或含有B2)所述重组载体的重组宿主细胞。
[0017]进一步地，B1)所述表达盒、B2)所述重组载体、B3)所述重组微生物和B4)所述重组宿主细胞均可表达所述DNA分子。
[0018]本文所述微生物可为细菌、真菌、放线菌、原生动物、藻类或病毒。其中，所述细菌可来自埃希氏菌属(Escherichia sp.)、欧文氏菌属(Erwinia sp.)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.)等但不限于此。所述真菌可为酵母，所述酵母可来自酵母属、克鲁维酵母属、毕赤酵母属等但不限于此。所述放线菌可来自链霉菌属(Streptomyces sp.)、诺卡菌属(Nocardia sp.)、小单孢菌属(Micromonospora sp.)等但不限于此。所述藻类可来自墨角藻属(Fucus sp.)、曲壳藻属(Achnanthes sp.)等但不限于此。所述病毒可为轮状病毒、疱疹病毒、流感病毒、腺病毒等但不限于此。
[0019]本文所述宿主细胞(也称为受体细胞)可为植物细胞或动物细胞。所述宿主细胞可理解为不仅是指特定的受体细胞，而且也指这种细胞的后代，且由于天然的、偶然的或有意的突变和/或改变，该子代可以不必与原始的亲代细胞完全一致，但仍包括在宿主细胞的范围中。合适的宿主细胞为本领域已知的，其中：所述植物细胞可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)、玉米(Zea mays)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)等植物细胞但不限于此；所述动物细胞可为哺乳动物细胞(例如中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)、非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)、幼仓鼠肾细胞(BHK细胞)、小鼠乳腺癌细胞(C127细胞)、人胚胎肾细胞(HEK293细胞)、人HeLa细胞、成纤维细胞、骨髓细胞系、T细胞或NK细胞等)、禽类细胞(例如鸡或鸭细胞)、两栖类细胞(例如非洲爪蟾(Xenopus laevis)细胞或大鲵(Andrias davidianus)细胞)、鱼类细胞(例如草鱼、鲤鱼、虹鳟鱼或鲶鱼细胞)、昆虫细胞(例如Sf21细胞或Sf
‑
9细胞)等但不限于此。在本专利技术的一个或多个实施方案中，所述宿主细胞为绵羊成纤维细胞。
[0020]本专利技术还提供了所述RNA、所述gRNA、所述DNA分子或所述生物材料的下述任一种应用：
[0021]A1)在基因编辑中的应用；
[0022]A2)在制备基因编辑系统中的应用；
[0023]A3)在制备基因编辑产品中的应用；
[0024]A4)在提高基因编辑效率中的应用；
[0025]A5)在提高Cas蛋白活性中的应用；
[0026]A6)在目的基因检测，或在制备用于目的基因检测的产品中的应用。
[0027]本文所述基因编辑可为针对真核生物或原核生物的基因编辑，或针对真核细胞或原核细胞的基因编辑。所述真核生物可包括动物或植物。
[0028]本文所述基因编辑产品可包括细胞模型、动物或植物模型、动物或植物新品种等但不限于此。
[0029]本专利技术还提供了一种基因编辑系统，所述基因编辑系统可包括下述至少任一种：
[0030]E1)所述RNA；
[0031]E2)所述gRNA；
[0032]E3)所述DNA分子；
[0033]E4)B2)中所述的重组载体。
[0034]进一步地，所述基因编辑系统还可包括Cas蛋白。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.RNA，其特征在于，所述RNA的核苷酸序列如SEQ ID No.5的第14
‑
36位或SEQ ID No.5所示。2.gRNA，其特征在于，所述gRNA包括权利要求1所述的RNA和靶向目的基因的靶向序列。3.编码权利要求1所述RNA或权利要求2所述gRNA的DNA分子。4.生物材料，其特征在于，所述生物材料为下述任一种：B1)含有权利要求3所述DNA分子的表达盒；B2)含有权利要求3所述DNA分子的重组载体、或含有B1)所述表达盒的重组载体；B3)含有权利要求1所述RNA、权利要求2所述gRNA或权利要求3所述DNA分子的重组微生物、或含有B1)所述表达盒的重组微生物、或含有B2)所述重组载体的重组微生物；B4)含有权利要求1所述RNA、权利要求2所述gRNA或权利要求3所述DNA分子的重组宿主细胞、或含有B1)所述表达盒的重组宿主细胞、或含有B2)所述重组载体的重组宿主细胞。5.权利要求1所述RNA、权利要求2所述gRNA、权利要求3所述DNA分子或权利要求4所述生物材料的下述任一种应用：A1)在基因编辑中的应用；A2)在制备基因编辑系统中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩红兵，汪林丽，艾越，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：