Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
» 原型间隔区相邻基序 (PAM)

原型间隔区相邻基序 (PAM)

2008
  • Luciano Marraffini
  • Erik Sontheimer
分子生物学家在实验室分析 DNA 序列,重点是 Protospacer Adjacent Motif。.

(图片仅供参考)

原间隔序列邻近基序 (PAM) 是一段短的、特异性的 DNA 序列,通常为 2-6 个碱基对,是 Cas 核酸酶结合并切割靶 DNA 序列所必需的。它位于入侵 DNA 中靶位点(原间隔序列)的下游。宿主自身的 DNA 中不存在 PAM。 CRISPR 该基因座是重要的自身与非自身识别机制,可防止自身免疫破坏。

前间隔序列邻近基序(PAM)的发现是理解CRISPR-Cas系统如何如此精准运作的关键时刻。研究人员观察到,该系统要成功靶向并切割外源DNA,目标序列旁边必须存在一段特定的短序列(即前间隔序列)。对于广泛使用的来自化脓性链球菌的Cas9蛋白而言,该序列为5'-NGG-3',其中'N'可以是任何核苷酸。Cas9蛋白携带其向导RNA,首先扫描DNA以寻找该PAM序列。只有当Cas9蛋白与PAM序列结合后,才会尝试解开相邻的DNA,并检测其是否与向导RNA序列匹配。如果匹配成功,Cas9的核酸酶结构域将被激活,从而产生双链断裂。

这种依赖于PAM序列的靶向机制是该系统避免攻击细菌自身基因组的关键。CRISPR阵列(用于生成引导RNA)包含与靶序列相同的间隔序列。然而,CRISPR阵列内的重复序列并不包含PAM序列。因此,Cas9-gRNA复合物无法稳定地结合到CRISPR位点上,从而避免了自身免疫性疾病的发生。这种巧妙的自身/非自身区分机制是该系统高效性的标志。对于基因编辑应用而言,PAM序列的要求是一把双刃剑:它确保了特异性,但也限制了基因组中可能的靶位点范围。这促使人们开展了大量研究,致力于发现或改造具有不同、更灵活甚至无PAM序列要求的Cas变体,从而使基因组的任何部分都可进行编辑。

UNESCO Nomenclature: 2417
分子生物学

类型

生化机制

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • characterization of the crispr-cas9 system’s components
  • 了解蛋白质-DNA结合相互作用和特异性
  • Crispr 作为 DNA 靶向免疫系统的假说
  • 体外试验检测 CAS 蛋白对不同 DNA 底物的活性

应用程序

  • CRISPR-Cas9 基因编辑中设计引导 RNA 的关键规则
  • 能够预测基因组中潜在的脱靶位点
  • 通过改变 pam 特异性来改造 cas 蛋白,以扩大可编辑基因组位点的范围
  • 开发高保真度 cas9 变体以减少脱靶效应的基础

专利:

NA

潜在创新理念

由于机器人流量被拦截(目前每天超过 4 万),此内容仅限社区成员查看。
> 登录 > 或者 > 注册 < (100% 免费)即可访问此内容,以及所有其他受限内容和工具。

相关术语:PAM、原间隔序列邻近基序、Cas9、自身识别、DNA靶向、基因编辑、化脓性链球菌、脱靶效应、生物化学、NGG。

历史背景

1990
1997
2000
2008
1990
1990
1997
2000

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <