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CRISPR/Cas9载体属于几种新兴的基因组编辑工具之一，可以快速有效地在基因组的靶位点产生突变（另外两种应用广泛的是ZFN和TALEN）。 Cas9属于RNA引导的DNA核酸酶，是天然原核免疫系统的一部分，赋予细菌对质粒和噬菌体等外源遗传物质的抗性。在细胞内，Cas9核酸酶与引导RNA（gRNA）形成复合物，该复合物通过与基因组中的18-22 nt的同源靶序列直接相互作用提供靶向特异性。gRNA与靶位点通过互补配对使Cas9定位到靶序列上，然后切割基因组中的靶位点。 协同激活介质（SAM）系统是用于转录激活内源性基因的强大工具。该系统源自CRISPR/Cas9基因组编辑系统，但不具有基因组编辑功能，是一种可指导在靶位点进行多组分转录激活复合物（SAM复合物）组装的修饰型gRNA。通常，SAM复合物的组装足以诱导靶位点强烈的转录激活。 完整的SAM系统包含三个组分，每个组分分别由单独的慢病毒载体提供：gRNA/MS2表达载体，MS2/P65/HSF1和dCas9/VP64辅助载体。 将用户定制的gRNA序列克隆到gRNA/MS表达载体。在该载体中，经修饰的gRNA包括两个138-nt发夹RNA适体，形成噬菌体MS2衣壳蛋白的结合位点。这些发夹RNA适体与gRNA连接，有利于高效募集MS2-融合蛋白。 MS2/P65/HSF1辅助载体驱动由MS2，p65（NF-kB的反式激活亚基）和HSF1（人热休克因子1的激活结构域）组成的三结构域融合蛋白的表达。 dCas9/VP64辅助载体驱动催化失活变体dCas9和合成型VP64反式激活结构域融合蛋白的表达。 当这三种载体共转导细胞时，用户定制的gRNA可能会募集MS2/P65/HSF1（通过MS2结合发夹适体与gRNA连接）和dCas9/VP64（通过CRISPR/Cas9复合物组装） 到gRNA靶位点，从而组装出强大的SAM复合物。 这些SAM复合物可通过VP64，p65和HSF1激活结构域之间的协同相互作用实现靶位点的强烈转录激活。 该载体系统主要设计用于基因组的大规模筛选，使用gRNA序列文库来产生gRNA/MS2表达载体文库。同时，该系统也可用于激活单个或一系列基因的转录。 |
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