CRISPR-Cas9是一种革命性的基因编辑技术,它利用细菌的天然免疫系统来精确修改目标DNA序列。该系统由两部分组成:Cas9蛋白和单链向导RNA(sgRNA)。Cas9蛋白是一种核酸内切酶,能够在特定位置切割DNA双链。sgRNA则负责引导Cas9蛋白到达目标DNA位点,其包含两部分:1.**CRISPRRNA(crRNA)**:与目标DNA互补配对,确保精准定位。2.**trans-activatingcrRNA(tracrRNA)**:与Cas9蛋白结合,形成功能复合体。**sgRNA设计的关键因素**:-**靶序列选择**:通常为20个核苷酸,位于PAM序列(NGG,N代表任意碱基)上游。-**特异性**:需避免脱靶效应,通过生物信息学工具(如BLAST)验证唯一性。-**GC含量**:建议40%-60%,以提高结合效率。-**二级结构**:避免sgRNA自身形成复杂结构,影响Cas9结合。该技术广泛应用于基因功能研究、疾病治疗及农业育种等领域。