基于CRISPR的基因调控元件及调控因子鉴定新技术
结题报告
批准号:
61971122
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
王进科
依托单位:
学科分类:
生物电子学与生物信息处理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王进科
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中文摘要
目前基因组信息的解码重点已经从基因转向基因调控,即确定参与控制基因适时适地适量表达的调控序列及其所结合的转录因子。ChIP-seq技术虽可鉴定某一转录因子在全基因中的结合靶点,但无法鉴定调控某一兴趣基因的全部转录因子及其所结合的调控序列,而后者对于解析重要功能基因如疾病相关基因的调控机理更为重要。本研究利用CRISPR技术发展一种基因调控元件及因子鉴定新技术,用于高效解码调控某一兴趣基因的全部转录因子及其所结合的调控元件。当研究某一兴趣基因时,设计靶向该基因启动子的一种捕获sgRNA(csgRNA),用dCas9及csgRNA表达载体转染细胞;经培养的细胞用甲醛交联固定,裂解获得细胞核;用转座酶Tn5剪切染色质(tagmentation);之后用固定寡核苷酸的磁珠捕获Protein-DNA-dCas9/csgRNA复合物,用高通量测序(NGS)及质谱(MS)分析所捕获的DNA及蛋白质。
英文摘要
At present, the focus of decoding of genomic information has shifted from gene to gene regulation, i.e., to determine the regulatory elements (cis elements) harbored in the non-coding sequences occupying 98% of the entire genome and their interacting transcription factors (TFs) (trans factors). These regulatory elements and TFs determine the gene expression at the right place and time at the right dosage. At present, ChIP-seq technology can identify the binding targets of a certain transcription factor in the whole genome, but it cannot identify all transcription factors and their bound regulatory elements that regulate a certain gene of interest, while this is critical for decoding the underlying molecular mechanism controlling important functional genes such as disease-related genes. This study utilizes the rapidly developing CRISPR technology in recent years to develop a novel technology for efficiently identifying all regulatory elements and TFs involved in regulation of an interested gene. This technology has developed a capture-guide RNA (csgRNA) that extends a short sequence at the 3' end of a conventional sgRNA that can anneal to a complementary oligonucleotide immobilized on the surface of the magnetic bead to capture the Protein-DNA-dCas9/sgRNA complex formed in cells. When identifying all regulatory elements and TFs involved in regulation of an interested gene, a csgRNA targeting the promoter of the gene is designed, and dCas9 and csgRNA expression vectors are transfected into cells. The cultured cells are fixed by formaldehyde cross-linking and cytoplasm is removed by lysis. The nuclei is collected and treated with transposase Tn5 for chromatin tagmentation. Subsequently, The Protein-DNA-dCas9/sgRNA complexes are captured with the oligonucleotide-coupled magnetic beads. The DNA and protein in the captured Protein-DNA-dCas9/sgRNA complexes are then analyzed with high-throughput sequencing (NGS) and mass spectrometry (MS) respectively, for determining the entire transcription factors and their bound regulatory elements that regulates a gene of interest.
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DOI:10.2174/1574893615999200623130416
发表时间:2021-01-01
期刊:CURRENT BIOINFORMATICS
影响因子:4
作者:Liu, Shicai;Tang, Hailin;Wang, Jinke
通讯作者:Wang, Jinke
DOI:10.1038/s41467-021-25632-1
发表时间:2021-09-07
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Gao J;Luo T;Wang J
通讯作者:Wang J
DOI:10.3390/cimb44060184
发表时间:2022-06-10
期刊:CURRENT ISSUES IN MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:3.1
作者:Liu, Shicai;Wang, Jinke
通讯作者:Wang, Jinke
DOI:10.1186/s12951-022-01663-8
发表时间:2022-11-03
期刊:JOURNAL OF NANOBIOTECHNOLOGY
影响因子:10.2
作者:Luo, Tao;Wang, Yile;Wang, Jinke
通讯作者:Wang, Jinke
DOI:10.1016/j.jmoldx.2020.10.004
发表时间:2021-01-01
期刊:JOURNAL OF MOLECULAR DIAGNOSTICS
影响因子:4.1
作者:Gao, Jinliang;Wu, Lin;Wang, Jinke
通讯作者:Wang, Jinke
癌症新型cfDNA分子标记的SALP-seq-AI鉴定及PCR快速检测
  • 批准号:
    62371126
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
细胞内转录因子高分辨率DNA结合靶点鉴定新技术的发展及其应用研究
  • 批准号:
    61571119
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
转录因子DNA结合谱绘制新方法及其应用研究
  • 批准号:
    61171030
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
用dsDNA微阵列筛选NF-κB DNA靶点及靶基因
  • 批准号:
    60871014
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
转录因子蛋白检测Uni-dsDNA微阵列芯片制备及应用研究
  • 批准号:
    90408027
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
转录因子蛋白检测dsDNA微阵列芯片研制
  • 批准号:
    60471019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
点突变dsDNA芯片研制及其在DNA结合蛋白研究中的应用
  • 批准号:
    60201005
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    7.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    王进科
  • 依托单位:
国内基金
海外基金