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Science杂志最受关注的文章（2月）
生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：Systematic discovery of antiphage defense systems in the microbial pangenome不久前，科学家们还不知道“细菌”也有免疫系统。直到十年前才发现为了
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Nature子刊： CRISPR/Cas系统的多功能“RNA剪刀”
天然的CRISPR/Cas系统广泛存在于细菌和古细菌，它是微生物的免疫系统，帮助细菌抵御病毒入侵。成簇的规律间隔的短回文重复序列（Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats，CRISPR）-衍生RNAs（crRNAs）对CRISPR/Cas系统来说至关重要。在此之前生物通曾报道过张锋团队发现的一种靶向和降解RNA的RNA引导酶（Cas13a），并证明它能特异性地降低哺乳动物细胞内源性RNA和报告RNA水平，比RNA干扰（RNAi）效率更高。张锋《Nature》发布CRISPR重要成果：靶向哺乳动物细胞RNA如今，Hess
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清华大学，中科院Nature子刊：CRISPRi多重基因条件性敲低平台
CRISPR应用广泛，其中一种叫做CRISPRi的方法利用了无酶活性的Cas9 (dCas9)融合KRAB转录抑制结构域，CRISPRi不切割靶基因，而是在dCas9靶向转录起始位点（TSS）时降低靶基因的表达。利用测序来读取sgRNA的相对富集/或耗竭，这一技术也被应用于全基因组范围内调查基因功能。来自清华-北大生命科学联合中心，中科院北京基因组所的研究人员发表了题为“CRISPR interference-based specific and efficient gene inactivation in the brain”的文章，利用 CRISPRi(CRISPR interferenc
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下一代转基因工具：表观遗传调控
2015年，加州大学圣地亚哥分校的生物学家Ethan Bier和Valentino Gantz提出了一项突破性技术，这种名为“活跃遗传（active genetics）”的新技术打破了父母向后代传递遗传性状的几率（超越孟德尔式遗传）。今年2月，他们和Shannon Xu在《eLife》发表文章，报道了控制基因活性的新基础机制——CopyCat元件，还通过实验验证了活跃遗传是靶向基因插入或“转基因”和遗传控制元件一步置换的新有效手段。研究人员在果蝇体内分析了发育过程中翼静脉结构形成基因的遗传控制因素，目的是在空间和时间上全面了解基因活性控制机制，和这种遗传回路如何在不同物种中进化。果蝇翅膀早期发
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无需新gRNA质粒的CRISPR/Cas9高效基因组编辑技术：CAGO
CRISPR/Cas9作为一项革命性的基因组编辑技术已广泛应用于多种生物的基因组编辑，该技术在具体应用中存在一些问题，例如在基因组中存在的“PAM-free”和“CRISPR-tolerant”等区域无法使用传统的CRISPR/Cas9技术进行编辑；基因组中每个位点的编辑都需要构建特定的gRNA；脱靶现象也是CRISPR/Cas9技术亟须解决的问题。为解决以上问题，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的微生物合成生物技术研究团队，与研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队，成功构建了无需新gRNA质粒的CRISPR/Cas9高效基因组编辑技术（CAGO）。首先，将一个含有特殊“N2
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《Science》：井喷式研究成果！历时两年，8人团队强势发文
不久前，科学家们还不知道“细菌”也有免疫系统。直到十年前才发现为了跟上噬菌体（一种以细菌“为食”的病毒）的进化速度，细菌竟拥有最著名的免疫机制：CRISPR。CRISPR是天然的基因编辑器，它的问世彻底改变了成千上万的生物实验研究。被噬菌体侵染的细胞如今，微生物拥有精细的免疫系统已经是一个广为人知的概念，但是，人们依然缺乏完善的技术手段鉴定除CRISPR以外的其他细菌来源免疫工具。魏茨曼科学研究所的科学家在《Science》报道了他们的大规模系统性研究成果，前所未有地、一次性报道了十个未知的细菌免疫防御机制！“这些系统不同于我们以前见过的系统，我们认为，其中一两种很可能将扩充现有基因编辑工具箱
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同济大学生命科学与技术学院Stem Cell Rep发表最新成果
同济大学生命科学与技术学院高绍荣教授课题组与江赐忠教授课题组合作在Cell系列《Stem Cell Reports》杂志在线发表了题为“Reduced self-diploidization and improved survival of semi-cloned mice produced from androgenetic haploid embryonic stem cells through overexpression of Dnmt3b”的研究论文。研究工作揭示了Dnmt3b能恢复孤雄单倍体胚胎干细胞全基因组甲基化水平，延缓单倍体细胞的自发二倍体化，并提高半克隆小鼠发育潜能及存活能
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Nature热议中国学者成果：生物医学研究的新纪元
生物通报道：中科院神经科学研究所/脑科学与智能技术卓越创新中心的研究人员攻破技术难关，在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆，创造了第一批克隆的灵长类动物。研究人员希望能利用这一技术提供改进的人类疾病动物模型，同时也可以与CRISPR-Cas9等基因编辑工具结合，创建人类疾病（包括帕金森病）的基因工程灵长类脑模型。这一研究成果公布在1月24日的Cell杂志上。20年前，“多莉羊”体细胞克隆成功，其后将近二十几种动物都通过这一技术进行了克隆，但是迄今为止都未能产生活的灵长类动物克隆。在蒲慕明院士带领下，中科院神经所研究员、论文通讯作者孙强率领以博士后刘真为主的团队，经过5年的不懈努力，成功
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Cell Stem Cell八大热点文章（1月）
生物通报道：《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一（另外一个杂志是Cell Host & Microbe），这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注，影响因子迅速提升，从0一冲至16.826，又达到了23.394。其中最受关注的文章包括： Endogenous Reprogramming of Alpha Cells into Beta Cells, Induced by Viral
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CRISPR有问必答，专家如何看待免疫排斥
生物通报道 近日，CRISPR基因组编辑领域的先锋人物、加州大学伯克利分校的著名教授Jennifer Doudna在Reddit网站上主持了一个“有问必答（Ask Me Anything）”的活动，与她的同事一起回答读者的提问。在此活动中，读者提出了许多与CRISPR有关的问题，包括近日备受关注的免疫排斥问题，如何利用CRISPR基因编辑来治疗遗传病，这种应用还有多远，以及这种治疗是否广泛可用等伦理问题。下面是一些精选的问答。Q：我最近读了一篇文章，说有些人的免疫系统会排斥CRISPR，使得潜在的CRISPR治疗无效。研究人员可以通过哪些方法来解决这个问题？NHGRI的Lu Wan
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第一次利用CRISPR基因组激活技术生成干细胞
丁胜Cell Stem Cell再获重要突破
CRISPR+iPS=？干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞，既是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。胚胎干细胞很适合临床使用，但获得这些细胞会破坏胚胎，有很大的伦理争议。2006年日本科学家山中伸弥开发了一个变通方案，用逆转录病毒将四个转录因子（OSKM）引入特化的成体细胞，再将其重编程为诱导多能干细胞（iPSC）。这些细胞在实验室中表现出与胚胎干细胞相当的能力，又避开了胚胎干细胞的伦理问题，在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景，被人们视为细胞疗法的新希望。山中伸弥也因为iPS技术赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。而CRISPR是指规律成簇的间隔短回文重复
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2018年新技术：动态3D基因组分析
——结合成像和测序的三维基因组分析探索基因组三维结构的许多方法都是相同的原理，即针对线性空间中彼此远离，但在3D结构中靠得很近的基因组区域进行分离和测序。这些方法包括检测全基因组相互作用的方法，例如Hi-C；围绕特定的基因座的方法，如3C和4C；通过富集与某种特定蛋白相互作用的基因组位点的方法，如ChIA-PET，还有最近的Hi-ChIP (Nat. Methods 13, 919–922, 2016，具体见后)，以上这些都是依赖于相互作用位点之间的交联，还有一种方法是2017年报道的无连接方法：基因组结构图谱（Nature 543,519-524，2017，具体见后）。所有这些方法中，基于测
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Nature子刊：一种高效的基于CRISPR/dCas9的体内激活平台
一直以来，拥有一种能够随意控制基因表达的技术成了很多生物学家的梦想。CRISPR/Cas9系统的出现满足了这种需要，Cas9就像是一把DNA剪刀，在sgRNA的带领下，特异性地切割目的序列，并形成DNA双链断裂。后来的研究通过失活Cas9的核酸内切酶的活性而获得了dead Cas9（dCas9），dCas9只会在sgRNA的引导下特异性的结合到目的位点，而不会产生切割。如果在dCas9上融合激活元件的话，就可以特异性地过表达目的基因。这种方法相对于传统的过表达具有巨大的优势；因为它不受基因大小的限制，可以非常方便同时上调多个基因的表达，而且这种过表达会更加“nature”。虽然dCas9介导的
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《科学》盘点2018可能被聚焦的研究领域
动荡的政治变革将在新的一年塑造科学的进程。美国总统唐纳德·特朗普领导的政府预计将继续致力于废除基于科学的环境法规。英国离开欧盟的决定已在研究资助和科学家迁移方面引发了难以解决的问题。中国立志成为科学和经济领导者的决心肯定会影响研究将以何种方式以及在何处开展。随着这些大趋势展现出来，《科学》杂志预测了今年可能被聚焦的关于研究和政策的特定领域。天文学观测超级黑洞2017年4月，一个由天文学家组成的国际团队拍摄了位于银河系中央的超大质量黑洞的快照。在未来的几个月里，他们希望发现这些照片能体现出多少内容。事件视界望远镜团队利用了6个射电观测站的力量——共80根天线，覆盖了从夏威夷到西班牙再到南极的广阔
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中国学者Cell Res：首次利用CRISPR/Cas9技术构建基因敲入食蟹猴
中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、苏州非人灵长类研究平台的研究人员利用了一种以同源臂介导的末端接合（Homology-Mediated End Joining, HMEJ）为基础的基因敲入策略在世界上首次获得了基因敲入的食蟹猴。这一研究成果公布在Cell Research杂志杂志上，由中科院神经科学研究所杨辉研究组与苏州非人灵长类研究平台孙强团队合作完成。由于基因修饰猴模型可以用于模拟人类疾病症状，因此它可以作为研究人类疾病机制和推进临床治疗的工具。然而, 由于普通猴具有繁殖周期长(5 - 6年一代)，幼仔数量少（每胎一只）以及基因编辑效率低等特点，导致构建靶向基因编辑猴具有
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盘点CRISPR的“无用论”：到底CRISPR能否在人体中发挥作用？
生物通报道：自CRISPR进入我们的视野，又随之席卷了整个生物界，被用于各个物种的基因改造以来，关于它的质疑声从来没有停止过：从到底谁才是CRISPR的发明者，到CRISPR导致基因突变，从CRISPR人体胚胎实验的伦理探讨，到CRISPR专利争夺好戏，从CRISPR的意外大量脱靶，到韩春雨的NgAgo风波，CRISPR不说是看惯了大风大浪，但确实是已经走上了一种技术被认可的崎岖道路上。Cas9同源蛋白抗体2018年，生物预印本Biorxiv公布了斯坦福大学的一项新成果：Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Prote
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2018年新技术：追踪细胞血统
——一些复杂的细胞条形码技术正在改变细胞系 生物通报道：秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）是著名的模式动物，以其细胞家族树而闻名，通过一系列的细胞分裂产生各种成体细胞类型。在二十世纪七十年代中期，科学家们付出了巨大的努力，在无数个小时的基本显微镜探索中记录了这棵细胞树，这是一个传奇。近几十年来，体内标记和追踪细胞的方法已经得到长足的发展，但近期的一系列新方法延伸了谱系研究的范围——新工具能获得非常多样的细胞标记，并以高分辨率解析它们。谱系信息对于理解诸如器官发生，细胞命运选择，细胞迁移和肿瘤演化等现象非常重要。目前已经有许多方法可以用于追踪细胞，染料或在细胞，细胞群中
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梅奥诊所专家：基因编辑距离临床还有很多年
生物通报道 基因编辑技术因未来潜力无限，让科研人员和临床医生激动不已。目前最广为人知的基因编辑工具是CRISPR-Cas9。它有望更快速、更经济并且更准确地实现基因编辑，从而加速基础科学研究。梅奥诊所（Mayo Clinic）是世界著名的私立非营利性医疗机构。它没有在任何治疗中使用基因编辑，但一直在关注基因编辑的影响。诊所个性化医疗中心的生物伦理学家Megan Allyse博士在接受采访时警告称，随着对基因组的了解不断加深，基因编辑也带来了伦理问题。“我们有必要公开讨论，以了解这项新技术的局限性。基因编辑的最佳实践是什么？有什么影响？有没有滥用？我们如何利用它来让患者受益？我们如何
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为了繁衍后代，线虫扔了7000多个基因
大多数动物繁殖是两个个体之间的事，某些线虫不一样，它能自己解决。大约一百万年期，一种名叫线虫（Caenorhabditis briggsae，C. briggsae）的小虫子通过进化实现了自交繁殖（大多数都是雌雄同体的）。马里兰大学生物学教授Eric Haag致力于“性”进化研究，线虫的生殖行为是Haag课题组的长期焦点。（线虫交配视频截图）今天（1月5日）他们在《Science》发表文章，揭露了一个残酷的现实：某些被需要了数千万年的“必须基因”，可在转瞬之间变成“废物”或“负担”。本文的共同通讯作者是来自康奈尔大学分子生物学和遗传学助理研究教授Erich Schwarz博士，他们对C. br
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《自然》列出2018值得期待科学事件
新华社记者张家伟新一年科学界有什么值得我们关注的事情？从各国耗资巨大的太空任务到基因编辑，英国《自然》杂志２日选出了多项可能在２０１８年会给科学界带来影响的事件。人类对宇宙的探索将在新一年延续下去。《自然》发表的总结文章说，加拿大“氢强度图谱实验”项目在今年会开始全面运行，这有助科学家获取更详细数据来解开一些宇宙谜题。４月，天文学家也将用欧洲“盖亚”空间探测器获取的第二组数据集来分析银河系超过１０亿颗恒星的位置和运行状态，加深他们对银河系的认识。中国计划在２０１８年开展嫦娥四号任务，将探测月球背面区域。印度也计划在今年发射“月船２号”太空飞行器对月球开展相关探测。日本和美国的探测器预计会在今年
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