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《Nature》子刊巧妙运用CRISPR-Cas9诱导遗传伤疤
每一本生物学教材都指出,细胞是生命的基石。但是直到最近几年,科学家们才开始了解细胞的多样性。RNA测序等技术揭示单个细胞的基因表达,通过类似的表达谱,所有细胞得以被系统地排列。“无论什么时候,当我们用这类技术探索器官或有机体时,我们不仅看到了熟悉的细胞类型,而且总能发现未知和罕见的细胞类型,”Max Delbrück分子医学中心量化发育生物学研究组组长Jan Philipp Junker博士说。“显而易见的问题是:这些不同类型的细胞从哪来的?”Junker课题组在《Nature Biotechnology》发表最新文章公布最新技术LINNAEUS,它将帮助研究人员确认细胞类型以及每个细胞的血统
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世界帕金森日:新技术带来新希望
生物通报道:神经退行性疾病(Neurodegenerative Disease)又称为神经退化性疾病,是一种大脑和脊髓的细胞神经元丧失的疾病状态,其中最有名的就是帕金森病和阿兹海默症。此类疾病近年来发病率不断攀升,部分原因在于人类寿命增长,却仍然缺乏治疗此类疾病的方法。今日(4月11日)是第22个世界帕金森日,全球有一半以上的帕金森病人在我国,总数已接近300万,每年都新增超过10万名帕金森患者,而且近年来帕金森病正呈现低龄化趋势,“青少年型帕金森病”患者占据患病总人数的10%。简单来说,帕金森病是一种常见的神经退行性疾病,一般认为其中的致病因子就是α-突触核蛋白,α-突触核蛋白会在帕金森氏病
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三名博士生带头共创基因疗法里程碑:破解50岁古老谜题
由悉尼新南威尔士大学领导的国际研究小组解决了一个50岁的古老谜题:少部分人天生携带的一些已知突变为什么能操纵和改变人类基因。“我们的新方法可被视为针对包括β-地中海贫血、镰状细胞性贫血等一系列常见遗传性血液疾病有机基因疗法的先驱,”Merlin Crossley教授说。“之所谓是‘有机’,原因在于无需导入新DNA。尽管我们相信它肯定是安全和有效的,但是距离实际应用,我们还要做更多规模性验证工作。”地中海贫血、镰状细胞性贫血患者的成人血红蛋白(adult haemoglobin)有缺陷,该蛋白负责血氧运输,因此患者需要终身输血和药物治疗。然而,其中一些患者的症状有所减轻,因为他们携带的突变能开启
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Bioinformatics:针对大规模CRISPR筛选的Green Listed
瑞典卡罗林斯卡学院和哥德堡大学的研究人员研发出了一个基于网络的软件——Green Listed,可以方便CRISPR方法的使用。该软件发表在《Bioinformatics》,可以通过greenlisted.cmm.ki.se网站免费获取。卡罗林斯卡学院医学系分子医学中心(CMM)的Fredrik Wermeling说:“我们使用CRISPR方法来研究免疫细胞和癌细胞。目的是为免疫系统相关疾病的患者,开发新的治疗方法,如关节炎、以及癌症。”CRISPR方法是基于天然存在于许多细菌的一个系统,该方法在最近几年已经引起了广泛的关注。使用CRISPR的一种非常行之有效的方法是,同时、平行地研究DNA的
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暨南大学,中科院等发表Cell文章:
利用CRISPR构建世界首例神经疾病基因敲入猪
来自暨南大学,中科院广州生物医药与健康研究院等处的研究人员发表了题为“A Huntingtin Knockin Pig Model Recapitulates Features of Selective Neurodegeneration in Huntington’s Disease”的文章,首次利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)和体细胞核移植技术,成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪,精准地模拟出人类神经退行性疾病。这一研究成果公布在3月29日的Cell杂志上。文章的通讯作者为暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院李晓江教授,广州生物医药与健康研究院赖学良教授,以及美国埃默里大学李世
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啪啪打脸!引发争议的CRISPR突变研究论文被逆转
物通报道:去年,Nature Methods发表的一篇论文引发了CRISPR研究领域的震动,这篇论文“体内CRISPR—Cas9编辑引发的不可预测基因突变(Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo)”,称基因编辑工具CRISPR可能引起基因组内大量基因突变。消息一传出,CRISPR相关生物技术公司的股票应声而跌,Editas和Intellia两家公司的科研人员们分别写信给Nature杂志编辑部,认为这一论文的结论完全错误,要求将该论文撤稿。时隔一年,同一研究组公布了后续分析论文,竟然反转了之前研究的结论。这一结果公布在bioR
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CRISPR实验指南:如何检测CRISPR脱靶突变(二)
CRISPR实验指南:如何检测CRISPR脱靶突变(一)CRISPR能帮助研究人员快速有效地对基因组进行有针对性的切割。它的特异性和易用性使其成为了颇具潜力的工具,可用于去除缺陷基因,治疗遗传疾病或癌症,编辑作物的基因组增加其产量或抗病性等。然而,研究人员也首先必须克服CRISPR的主要限制之一:不仅在其目标位置切割,而且在具有相似序列的非预期位置上也会进行切割。这些脱靶切割可能发生在整个基因组中,导致产生损害细胞功能或直接杀死细胞的有害突变。要想研发检测CRISPR脱靶突变的方法并不容易,但在过去几年中,研究人员提出了各种新方法。The Scientist杂志最新介绍了这些方法。体外全基因组
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CRISPR实验指南:如何检测CRISPR脱靶突变(三)
CRISPR能帮助研究人员快速有效地对基因组进行有针对性的切割。它的特异性和易用性使其成为了颇具潜力的工具,可用于去除缺陷基因,治疗遗传疾病或癌症,编辑作物的基因组增加其产量或抗病性等。然而,研究人员也首先必须克服CRISPR的主要限制之一:不仅在其目标位置切割,而且在具有相似序列的非预期位置上也会进行切割。这些脱靶切割可能发生在整个基因组中,导致产生损害细胞功能或直接杀死细胞的有害突变。要想研发检测CRISPR脱靶突变的方法并不容易,但在过去几年中,研究人员提出了各种新方法。The Scientist杂志最新介绍了这些方法。前文:CRISPR实验指南:如何检测CRISPR脱靶突变(一) CR
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植物的基因编辑:绕过转基因的那些限制
基因组编辑在临床上的应用或许还需要几年,不过在植物上的应用已经实现了。之前人们对转基因植物的抨击点是这些植物能与同一物种内的植物杂交,从而将突变性状传播到正常的植物。对CRISPR/Cas9基因编辑技术而言,这不是问题。美国明尼苏达大学的合成生物学家Maciej Maselko利用CRISPR基因编辑来创造遗传改造的植物,它们与未经修饰的植物杂交时不会产生存活的后代。“我们开发出一种手段来改造物种形成事件,”Maselko说。物种形成可以是自然发生的,比如灰熊和北极熊被地理分隔。物种形成的其他机制也可以用合子后分离来说明,比如山羊和绵羊交配后的后代无法存活。Maselko解释说,改造物种形成事
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威斯腾诊断:CRISPR/Cas9基因编辑技术助力精准医疗
CRISPR/Cas9基因编辑一诞生就自带光环倍受关注的技术,让科研工作者们精准方便的编辑DNA和核苷酸序列的梦想成为了现实。随着生物学研究的迅猛发展,CRISPR/Cas系统取得了很多新突破,为基因编辑技术的广泛应用开辟了更为广阔的道路。CRISPR/Cas9基因编辑以其成本低、设计简单、效率高等独特优势在农业、畜牧业、医疗等研究领域显现出巨大的应用前景,给整个学术界和工业界带来了革命性的变化。将CRISPR/Cas9基因编辑技术运用到医学方面将会是医疗界具有划时代意义的突破,运用CRISPR/Cas9基因编辑技术对致病基因的编辑敲除,达到治疗疾病的效果,成为了精准医疗有利的基因编辑工具。科
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CRISPR实验指南:如何检测CRISPR脱靶突变(一)
生物通报道:张锋实验室的一位研究生:Winston Yan的项目就是利用CRISPR-Cas9基因组编辑系统的一个突变来敲除调控小鼠胆固醇的基因。“最终的目的是为治疗应用铺平道路,”Yan说,他最近完成了他的研究生工作,同时也第一次遇到CRISPR脱靶效应的问题。CRISPR能帮助研究人员快速有效地对基因组进行有针对性的切割。它的特异性和易用性使其成为了颇具潜力的工具,可用于去除缺陷基因,治疗遗传疾病或癌症,编辑作物的基因组增加其产量或抗病性等。然而,研究人员也首先必须克服CRISPR的主要限制之一:不仅在其目标位置切割,而且在具有相似序列的非预期位置上也会进行切割。这些脱靶切割可能发生在整个
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仅用时2周,CRISPR快速筛出渐冻症治疗要害
美国国立卫生研究院资助斯坦福大学的研究人员,使用基因编辑工具CRISPR-Cas9快速鉴定出了C9orf72基因突变是修改人类肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)和额颞叶痴呆(frontotemporal dementia,FTD)严重性的基因。本研究发表在《Nature Genetics》,文中还曝光了一组加速患者神经细胞死亡的潜在基因。将近40% 遗传ALS病例和25% 遗传FTD病例的致病突变是由于C9orf72内插入了额外的DNA序列,这种突变类型被称为六核苷酸重复序列(hexanucleotide repeats)。重复序列产生
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新年发Paper,这条消息别错过
科研生涯路茫茫,实验、paper、基金是我们的日常,我们都希望新的一年,自己的名字能出现在paper上。 无论你是从事基础科研,还是做临床科研,都面临发paper的压力。然而,发paper的难度就在那里,只增不减。发一篇高分paper既要有创新的科研思路,还要有说服力的实验数据。要想实验数据有说服力,体内模型验证通常必不可少。当实验涉及到基因工程动物模型构建时,选择一个专业的模式动物平台不仅可节约科研经费,更可加速你的实验进程,助你早日发paper。 赛业模式动物平台历经12年发展已服务上万客户,学术引用累计超过1700篇。2017年推出的“CRISPR-AI敲除小鼠精子库
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CRISPR基因编辑系统鉴定致命白血病新药靶点
MEF2C是一种转录因子,约15%的急性髓系白血病(AML)病例都与MEF2C过度活化有关。遏制住MEF2C,很可能将缓解AML病情。CSHL副教授Christopher Vakoc博士和同事报告,通过阻断LKB1或盐诱导激酶,就能阻断MEF2C驱动的AML细胞生长。Vakoc说,对这些酶有干扰能力的小分子化合物是具有潜力的药物开发目标。为了开发AML治疗策略,早在2013年,Vakoc团队就设计了一个基于CRISPR基因编辑工具的大规模基因筛选系统,以寻找影响癌细胞存活的条件。在Vakoc实验室的一名博后研究员Yusuke Tarumoto的带领下,筛查结果终于初见成效。他们发现LKB1和盐
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《Nature》3月最受关注的五篇论文
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2018年2月3日 ~ 2018年3月5日):通过饮食限制防癌多机构联合完成的研究表明,限制在食物中常见的一种单一蛋白质的摄入是预防乳腺癌扩散的关键所在。这也就是说,饮食可能会影响致命型乳腺癌的传播。这一研究成果公布在2月7日的Nature杂志上。大多数乳腺癌患者不是由于他们的原发性肿瘤致死,而是由于癌症扩散到肺,脑
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CRISPR/Cas9与体细胞核移植技术突破:
世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型
中国科学院广州生物医药与健康研究院与北京希诺谷生物科技有限公司、中国农业大学合作,将CRISPR/Cas9与体细胞核移植技术相结合,成功构建出世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型。这一研究成果发表在Journal of Genetics and Genomics上。狗是人类最早驯化的动物之一。千百年来,狗作为人类的同伴,被用于看家护院、狩猎、导盲、警用及救援等工作。狗在营养代谢、生理解剖等方面与人类极其相似,且发现狗有200多种遗传疾病与人类的遗传疾病相似,因此狗也是研究人体生理和疾病发生机理的理想实验动物。CRISPR/Cas9与体细胞核移植技术的结合,使得构建更多模拟人类复杂疾病的模型成为可能
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《PNAS》敲除OCT4对牛囊胚的重要影响
“早期人类胚胎发育的许多基本方面在其他哺乳动物中也是保守的,大多数研究应用的是小鼠胚胎,”LMU兽医学系动物分子育种和生物技术基因中心主席Eckhard Wolf领导的研究团队2月26日在《PNAS》发表文章,详细报道了牛胚胎发育早期阶段初始分化步骤。已知Oct4基因在哺乳动物胚胎的多能性调控发挥重要作用。在小鼠模型中,缺失该基因会导致欠缺表达转录因子GATA6能力的细胞产生。Wolf和同事使用CRISPR-Cas9基因编辑系统敲除了牛胚胎的Oct4。“牛胚胎的情况与小鼠胚胎恰恰相反,”文章一作Kilian Simmet说。“删除Oct4抑制了NANOG-表达细胞的产生,但是GATA6-表达前
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CRISPR技术的前景因免疫反应而蒙上阴影
通过基因组编辑来纠正异常,这个概念似乎简单明了。几十年来,科学家也一直尝试用基因编辑来开展治疗,获得了不同程度的成功。最大的障碍来自基因导入系统,它往往使用病毒,具有一定的风险。2013年,研究人员首次利用CRISPR-Cas9系统来编辑哺乳动物细胞的基因组,对编辑发生的位置有了很好的控制1。从那时起,人们不断提高此系统的效率,创建转基因小鼠模型,并纠正许多遗传疾病。体外和体内的结果都预示着临床上的成功。然而,斯坦福大学的一项新研究给人们泼了一盆冷水,因为人们对Cas9蛋白存在免疫力2。CRISPR的过去许多发明都是无心插柳柳成荫,CRISPR-Cas9也不例外。1989年,研究生Franci
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David Liu最新《Nature》文章:我有更强健的CRISPR,你想试用吗?
革命性的基因编辑方法CRISPR创造了不少奇迹,但它还不是最完美的:它的标准成分只能在有限的基因组中寻找并切割DNA,作为分子剪刀它的表现却不稳定,容易导致“非靶基因”突变。许多团体都在努力完善CRISPR,哈佛大学的化学家刘大卫(David Liu)是该领域的杰出之士,他们团队在《Nature》发表文章报道最新研究成果——迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本。尽管CRISPR的使用方法很多,归根究底它们都依赖一个由RNA构成的引导分子加一个DNA切割酶(最常用的DNA切割酶是Cas9),该复合体能在具有特定分子特征的DNA上着落。标准CRISPR工具包使用的是酿脓链球菌(Streptoco
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基因编辑大牛指出CRISPR技术又一新问题:引导RNA引发免疫应答
生物通报道:作为一种强大的基因组编辑技术,CRISPR系统已经迅速发展成了各种生物疾病建模的重要工具,应用于临床。将重组Cas9蛋白和体内转录(IVT)引导RNA复合物组成成预组装的Cas9核糖核蛋白(RNP),递送到细胞中,这样既没有外源DNA整合到宿主基因组中的风险,脱靶效应也更少。但是一项由Jin-Soo Kim领导的研究组完成的最新发现指出,体外转录gRNAs中的5'-三磷酸(5'ppp)部分,会激活人类细胞中的免疫应答,导致细胞死亡。这一研究成果公布在2月23日的Genome Research杂志上,首尔国立大学的遗传学家Jin-Soo Kim是基因编辑领域的大牛,其研究组曾在Nat