基因工程研究中的应用

在细胞，组织和生物体基因工程中DNA构建体离不开基因合成。在基础生命科学研究，生物医学/转化研究，工业应用中，基因工程项目可以使用合成的基因去表达所需的蛋白质，研究代谢回路或其他特征。基因工程是合成生物学不断发展的领域的关键部分，而基因合成正推动着生物技术的发展，例如在每年的iGEM竞赛中展出的技术。从头基因合成为生成定点突变，文库构建或密码子优化的基因提供了灵活性，是它可以在任何宿主物种中都能有效表达异源蛋白。此外，目前基因编辑中利用CRISPR/Cas9更是为基因遗传改造提供了高效率，高特意性的新技术。如果基因的组成性质或系统性质决定，不可以进行敲除时，则可通过诱导性或组织特异性启动子控制CRISPR质粒或传统靶向载体，以进行条件性敲除。

基因编辑利用技术对基因遗传进行改造，CRISPR/Cas9因其高效率，高特意性，操作简单，成为近年火热的技术。CRISPR代表簇状规则间隔的短回文重复序列。CRISPR序列发现于大肠杆菌（E.coli）基因组中，可作为基于RNA的自适应免疫系统的一部分，在DNA水平上靶向和破坏遗传寄生虫。

CRISPR相关蛋白（Cas）是一种核酸内切酶，可切割外源DNA，从而整合到宿主基因组中。当入侵的DNA的靶序列周围仅有一个原间隔子相邻基序（PAM）时，才会发生切割，从而确保高度精确的靶向。CRISPR的研究人员对其进行了改造，使其成为对目标宿主基因组进行遗传修饰的工具。

如果基因的组成性质或系统性质决定不可以进行敲除时，则可通过诱导性或组织特异性启动子控制CRISPR质粒或传统靶向载体，以进行条件性敲除。

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