Programmable repression and activation of bacterial gene expression using an engineered CRISPR-Cas system.
Programmable repression and activation of bacterial gene expression using an engineered CRISPR-Cas system.
复制标题
使用工程CRISPR-CAS系统的可编程抑制和激活细菌基因表达。
DOI：
10.1093/nar/gkt520
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发表时间：
2013-08
影响因子：
14.9
通讯作者：
Marraffini LA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bikard D;Jiang W;Samai P;Hochschild A;Zhang F;Marraffini LA
人为控制转录的能力对于基因功能的研究和具有所需特性的合成基因网络的构建都是至关重要的。 Cas9是一种RNA引导的双链DNA核酸酶，参与针对原核病毒的CRISPR-Cas免疫防御。我们描述了 Cas9 核酸酶突变体的用途，该突变体保留了 DNA 结合活性，并且可以通过阻止 RNA 聚合酶 (RNAP) 与启动子序列的结合来设计为可编程转录抑制子，或通过阻断运行的 RNAP 来设计为转录终止子。此外，RNAP 的 omega 亚基与旨在结合上游启动子区域的 Cas9 核酸酶突变体之间的融合可以实现可编程转录激活。通过该技术实现的基因表达的简单有效的调节对于基因网络的研究以及合成生物学和生物技术应用的开发是有用的资产。
The ability to artificially control transcription is essential both to the study of gene function and to the construction of synthetic gene networks with desired properties. Cas9 is an RNA-guided double-stranded DNA nuclease that participates in the CRISPR-Cas immune defense against prokaryotic viruses. We describe the use of a Cas9 nuclease mutant that retains DNA-binding activity and can be engineered as a programmable transcription repressor by preventing the binding of the RNA polymerase (RNAP) to promoter sequences or as a transcription terminator by blocking the running RNAP. In addition, a fusion between the omega subunit of the RNAP and a Cas9 nuclease mutant directed to bind upstream promoter regions can achieve programmable transcription activation. The simple and efficient modulation of gene expression achieved by this technology is a useful asset for the study of gene networks and for the development of synthetic biology and biotechnological applications.
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