CRISPR/Cas9基因编辑系统由规律成簇的间隔短回文重复(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)序列和CRISPR-associated protein 9(Cas9蛋白)组成,具有结构简单、易于改造、基因编辑能力强等特点,在基因组...
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CRISPR/Cas9基因编辑系统由规律成簇的间隔短回文重复(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)序列和CRISPR-associated protein 9(Cas9蛋白)组成,具有结构简单、易于改造、基因编辑能力强等特点,在基因组编辑、转录干扰、表观遗传调控等领域具有广泛的应用潜力.尽管CRISPR/Cas9基因编辑系统在基因编辑方面具有明显优势,但仍无法实现对基因编辑过程的精确时空控制.另外,对肿瘤细胞及特定病理组织的特异性还有待提升.其潜在的脱靶现象所带来的基因毒性也会随着Cas9活性的增强而进一步加剧,从而极大地限制了其在复杂生物系统中的应用.因此,制备能够精确控制多种内源性基因表达的基因编辑系统成为当前CRISPR/Cas9研究的热点.光,作为一种具备高时空分辨率且非侵入性的媒介,其持续时间、位置、波长以及强度均易于调控.光学调控作为一种CRISPR/Cas9新型时空调控策略,因其具有毒副作用小、高时空分辨率以及实时可控等特点而备受人们关注.光学调控策略还可以配合荧光成像、光声成像等影像技术追踪其递送过程,能够极大降低体内基因编辑过程的控制难度和安全风险,从而实现CRISPR系统的可视化递送与精准时空控制.本文旨在综述近年来CRISPR/Cas9系统中采用的各种光学调控策略,评估这些策略的优缺点,并对CRISPR/Cas9系统中光学调控的挑战和发展前景进行展望.
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