CRISPR是继RNA干扰技术、高通量测序技术等之后生物科学发展历史上最具颠覆性技术之一，使用高效、迅速且简单，在生物医学研究领域及临床实践中引起一场巨变。经过近几年的发展，CRISPR不仅成为了生物医学研究实验室的常规研究技术，也已经成功用于临床治疗和诊断，例如近期发表的启动于2016年的全世界第一个CRISPR基因编辑T细胞治疗肿瘤的临床实验证明安全可靠；此外，基于CRISPR的快速诊断技术在最近爆发的冠状病毒流感快速检测中大放异彩。CRISPR技术正被越来越多的研究人员用来改造人类基因以消除疾病，创造生命力更加顽强的植物，消灭病原体等。在过去的7年中CRISPR技术斩获了生命科学领域各种重量级奖项，包括生命科学突破奖，盖尔德纳国际奖等，《Science》年度突破、《Nature》年度人物均授予了CRISPR单碱基基因编辑技术的突破，2019年9月，北京大学邓宏魁组完成世界首例基因编辑治疗艾滋病和白血病，使CRISPR技术再一次成为生命科学的焦点。
CRISPR技术不仅能够在不同物种中对特定的基因进行敲除，敲入等，经过改造后还能在转录水平调控基因的表达或者沉默、对特定的基因进行原位标记、在细胞水平或体内对单碱基进行编辑（BE2，BE3，ABE等）、体外系统中用于病原微生物或者基因突变的检测等（Sherlock、DETECTR）；此外，通过与慢病毒或AAV技术联合可以轻松在全基因组水平进行基因快速筛选，David Liu研究小组与2019年实现了无模板的基因敲入技术。
随着研究的深入，CRISPR/Cas9系统的应用更加便捷、高效，也更广泛，目前该技术成功应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌等基因组精确修饰，成为科研人员的强大工具，基于CRISPR临床实验已经取得初步成功。
| 培训内容 |
| 培训报到 |
| 理论讲解： 一、基因编辑技术简介（三代基因编辑工具） 1. ZFN 2.TALEN 3.CRISPR 二、CRISPR/Cas9基因编辑技术原理 1. CRISPR/Cas9发现历史 2. CRISPR/Cas9作用机制解析 3. CRISPR/Cas9系统改造策略 |
| 理论讲解： 一、sgRNA在线设计构建实战演练(1.靶基因序列查找2.sgRNA在线设计合成) 二、CRISPR/Cas9转染策略: 1.生物转染（慢病毒、腺相关病毒等） 2.物理转染 （电转核酸/RNP、显微注射、基因枪） 3.化学转染 （脂质体、阳离子聚合物） 三、CRISPR/Cas9 sgRNA效率检测，脱靶检测及解决策略 1、高保真Cas9（espCas9、Hifi-Cas9、Cluster1-Cas9） |
| 理论讲解： 一、CRISPR技术应用解析 1.基因敲除（单基因敲除、多基因敲除、大片段删除、多靶点sgRNA载体构建策略） 2.基因敲入实战演练（gRNA选择、同源臂设计、导入，长片段导入策略/提高基因敲入效率策略，PITCh、HITI、CRISPR-转座酶高效基因敲入系统） 3.CRISPR在转录调控中的应用（转录激活、转录抑制系统） 4.CRISPR靶基因标记定位 二、CRISPR案例解析 1.基因敲除在小鼠模型构建、植物、细胞、细菌、真菌等中的应用案例解析 2.基于CRISPR的全基因组基因敲除高通量筛选策略（文库构建，选择，流程优化等） 3.基于CRISPR的全基因组转录激活/抑制高通量筛选策略（文库构建，选择，流程优化等） 三、CRISPR/Cas9与基因沉默技术（siRNA、shRNA）系统比较。 |
| 理论讲解： 一、单碱基基因编辑技术简介及在基因治疗中的应用 1.HF2-BE2 2.BE3系统 3.ABE系统4.单碱基基因编辑脱靶克服。 二、基因CRISPR的基因检测系统 1、CRISPR-Cas12a系统介绍(DETECTR) 2、CRISPR-Cas13a系统介绍(SHERLOCK-多重病原菌检测) 三、CRISPR/Cas9系统在肿瘤和遗传病治疗中应用解析 1、CRISPR结合免疫检查点抑制剂治疗肿瘤 2、单基因遗传病治疗（DMD、先天性黑朦、地中海贫血等） 3、CRISPR治疗HIV-基因编辑婴儿解析 4、CRISPR治疗HIV炎性白血病病例解析 四、新一代无模板基因敲入系统解析 1、CRISPR Primer-editing 基因敲入原理及应用 |
| 实验内容 | 培训内容 |
| sgRNA敲除载体构建 | 1.靶基因序列查找 |
| 2.sgRNA在线设计合成 | |
| 3.敲除载体选择及线性化 | |
| 4. sgRNA连接，转化等 | |
| 敲除载体转染及初步鉴定 | 1.敲除质粒转染 |
| 2.转染筛选及敲除效果鉴定 | |
| 3.单克隆鉴定 |
参加对象
从事医学、生命科学、农学等领域科研工作者和高校教师及研究生。
授课方式
理论讲授和实际演练紧密结合。
