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中外Science等两篇论文 实现CRISPR多基因编辑与多重基因编辑
生物通报道:12月,首先是Braod研究院的研究人员在CRISPR–Cpf1的基础上打造了一个多重化基因编辑系统,其后,来自中科院动物所的研究人员也在CART细胞中实现多基因编辑。这两项成果分别公布在Science和Cell Research杂志上。CRISPRs和CRISPR相关蛋白(Cas)蛋白的新应用,已经彻底改变了基因工程。在单引导性RNA(sgRNA)的指导下,CRISPR-Cas9系统可在任何基因组位点上产生双链断裂(DSBs)。这些DSBs可以由HR或通过非同源末端连接(NHEJ)修复。第一代CRISPR技术:CRISPR-Cas9能够在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传
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CRISPR专利的两家争夺者在美国对簿公堂 张锋占上风
生物通报道:对于加州大学伯克利分校来说,这是在美国专利法院难熬的一天。在12月6日,该大学的律师在美国专利和商标局(USPTO)的一次听证会上宣布了对于基因编辑工具CRISPR-Cas9的诉求,引起了三名将决定这项价值数十亿美元的专利的命运的法官紧锣密鼓、甚至有时是怀疑的提问。加州大学伯克利分校和他的竞争对手,麻省理工学院(MIT)和哈佛大学的Broad研究所,在争夺CRISPR–Cas9的知识产权,这种技术改编自病毒用来抵御细菌的一个系统。在亚历山大市的听证会上,美国专利商标局法官对加州大学伯克利分校的核心诉求提出了质疑:一旦其研究人员表明CRISPR–Cas9可被用来编辑细菌DNA,任何相
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Cell子刊:CRISPR揭示基因开关在人胚胎干细胞中的作用
生物通报道:再生医学旨在通过细胞移植替换人体内受损的细胞、组织和器官,是一个发展迅速的新兴领域。胚胎干细胞(ESC)能够形成胎儿体内所有类型的细胞、组织和器官,被视为细胞治疗的宝贵资源。Babraham研究所的科学家们对人类胚胎干细胞进行研究,揭示了一个重要分子开关所起的作用。这项研究发表在Cell Reports杂志上,有助于更有效地推动干细胞分化,促进再生医学的发展。在胚胎发育中,干细胞特化受到了严格的调控。蛋白复合体PRC2就是一个主要的调控途径,确保细胞在正确的时间启动正确的基因。此前研究显示,PRC2控制基因活性是果蝇和小鼠发育所必需的。但人们还不清楚PRC2在人类发育中扮演着什么样
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张锋发表CRISPR新突破 实现简单的多重基因编辑
生物通报道:CRISPR是规律成簇的间隔短回文重复(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)的缩写。CRISPR与内切酶Cas9是一对好基友,细菌依靠它们组成的防御系统对抗外来侵略者。CRISPR-Cas9能够在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点,将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强,很快便成为了生物学领域最耀眼的明星。2015年人们发现,CRISPR还有一个好朋友——Cpf1。CRISPR-Cpf1也能在crRNA的引导下在人类细胞中剪
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Nature Genetics发表重要成果 CRISPR让番茄更快开花结果
生物通报道:冷泉港实验室(CSHL)的研究团队通过CRISPR基因编辑技术成功使番茄的开花和成熟时间提前了两周多,并且拓展了这种重要农作物的种植范围。这项研究于十二月六日发表在Nature Genetics杂志上。“我们展示了CRISPR快速提升农作物性状的强大能力,” CSHL副教授Zachary Lippman表示。该技术不仅适合番茄,还可以用于玉米、大豆、小麦等主要农作物。Lippman及其同事对Galapagos群岛的一种野生番茄进行了研究。Galapagos群岛位于赤道附近,白天和黑夜全年都是将近12小时。Galapagos群岛的野生番茄到了夏季白天很长的地区,就会很晚才开花结果。研
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遗传学大牛Nature Methods发表新成果 用CRISPR打造DNA条码
生物通报道:细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR–Cas9适应性免疫系统就是其中之一。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合,可以在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点,将CRISPR系统制成了强大的基因组编辑工具。哈佛医学院和加州大学的研究人员最近在CRISPR–Cas9的基础上,开发了在活细胞中快速演化的DNA条码。这项研究发表在Nature Methods杂志上,文章通讯作者是哈佛医学院的著名遗传学家George M Church和加州大学圣地亚哥分校的Prashant Mali。Ge
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CRISPR/Cas9再立新功:减少细胞死亡,增加胰岛素分泌
生物通报道:糖尿病是一种以血糖升高为特征的代谢性疾病。当机体无法生产足够的胰岛素或者对胰岛素产生抵抗的时候,就会出现二型糖尿病。家族病史和不健康的生活方式,会提高二型糖尿病的患病风险。近年来全球二型糖尿病患者的人数急剧攀升,我国的糖尿病发病自2000年以来也进入了快速增长期。Lund大学的研究人员发现,组蛋白乙酰转移酶(HAT)在糖尿病相关基因TXNIP的调控中起到了关键作用。他们通过CRISPR/Cas9技术“关闭”这种酶,成功减少了细胞死亡,增加了胰岛β细胞的胰岛素生产。这项研究发表在The International Journal of Biochemistry & Cell
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华裔女学者首次利用CRISPR纠正小鼠血友病突变
生物通报道:CRISPR/Cas9是一种强大的基因组编辑工具,表现出有效纠正致病突变的潜力。近期,宾夕法尼亚大学Perelman医学院的研究人员,首次开发出一种双基因治疗方法,将一个CRISPR/Cas9介导的基因打靶系统的关键部件,传递到小鼠体内来血友病B。这种疾病又称第九因子缺乏症,是由一个缺失的或损坏的凝血蛋白导致的。他们的这项研究将提交到12月3日到6日举行的第五十八届美国血液学会会议。大多数单基因疾病,如血友病,是由于分散在一个特定基因中的不同突变引起的,而不是一个单一的主要突变,所以该团队需要开发一个载体,适用于携带任何突变的患者。本研究是利用一种通用CRISPR/Cas9基因打靶
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CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPR-Cas9基因疗法
生物通报道:人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett Staahl说。传统CRISPR-Cas9存在脱靶效应,表达Cas9蛋白也可能引发免疫应答,这两个问题一直是CRISPR-Cas9走向临床的主要障碍。现在Staahl和Doudna开发了Cas9核糖核蛋白(RNP),这种组装的功能性酶可以降低上述风险。他们在十一月份的美国神经科学年会上展示
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Development:适用于任何细胞、任何发育阶段的增强版CRISPR
生物通报道:Wellcome Trust Sanger研究所和剑桥大学的研究人员开发了更有效和可控的CRISPR基因组编辑平台。这个系统能够在机体每个细胞和发育每个阶段起作用,对发育生物学、组织再生和癌症研究将有很大的帮助。研究人员在Development杂志上发表文章,描述了两个互补的技术——sOPiTKO和sOPTiKD。sOPiTKO是一个敲除系统,通过破坏DNA来关闭基因。sOPTiKD是一个敲低系统,通过干扰RNA来沉默基因活性。这两个系统可以在任何细胞类型、任何细胞发育阶段诱导基因关闭或沉默,在细胞发展成组织的过程中快速准确的探索基因功能,从中发现健康和疾病的线索。“在干细胞发育为
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11月王牌聚焦:NgAgo技术与CRISPR人体试验的最新进展
生物通报道:基因编辑技术的飞速发展,特别是近年来CRISPR技术的广泛应用,使得人类拥有了前所未有的改变和修饰基因组的能力。中国学者在这一研究领域内做出了许多重要的贡献,也引发了不少争议,从去年中山大学黄军就研究组报道的世界首例人类胚胎基因组编辑开始,到今年河北科技大学韩春雨的NgAgo技术,以及四川大学卢铀研究组的CRISPR人体临床实验,不断进步的科学道路上处处都是荆棘。本月,已经吸引了不少专业和非专业目光的NgAgo基因编辑技术又有了新的进展:《Cell Research》杂志以Letter to Editor形式在线发表了来自南通大学和复旦大学研究人员合作完成的一项研究,题为“NgAg
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Nature子刊:利用CRISPR–Cas9 构建致死病毒新型动物模型
生物通报道:中东呼吸综合征冠状病毒( Middle East respiratory syndrome coronavirus ,MERS-CoV)是近年来出现的一种新型高致病性冠状病毒,于2012年在中东首次被鉴定出来,随后又在几个欧洲国家发现了它的踪迹。这种疾病会引发人类重症肺疾病,临床表现为发热、咳嗽、急性呼吸窘迫综合征 (ARDS),甚至出现多器官功能衰竭,致死率约为36%。由于传统上用来探讨病毒发病机制的小动物,比如小鼠、仓鼠、豚鼠和雪貂都具有天然的MERS-CoV抗性,因此MERS-CoV疾病导致的急性呼吸窘迫综合征模型难以获取,为此,在最新一项研究中,来自北卡罗来纳大学教堂山分校
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山东大学祁庆生教授:基于CRISPR-Cas9一步式改造细菌基因组
生物通报道:同源重组介导的基因工程,已广泛应用于原核生物中,并具有较高的效率和准确性。然而,用这种方法来实现更大规模的基因组编辑(具有许多基因或大的DNA片段),还是有限的,因为DNA编辑模板构建的程序相对复杂。11月24日,在《Scientific Reports》发表的一项研究中,山东大学生命科学学院的祁庆生教授带领的研究小组,描述了一个CRISPR-Cas9辅助的非同源末端连接(CA-NHEJ)策略,用于细菌基因高效而快速的失活——以一种不依赖同源重组的方式,并无需无选择标记的使用。延伸阅读:Nature子刊:基因编辑揭开细菌基因组秘密。祁庆生教授早年毕业于山东大学,2001年在德国明斯
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Nature热议NgAgo基因编辑技术:一篇论文获得的惊讶结果
生物通报道:围绕着NgAgo基因编辑技术,科学界议论纷纷,Nature杂志以“NgAgo gene-editing controversy escalates in peer-reviewed papers”为题,探讨了目前的最新进展。文章指出,六个月前,中国研究人员报道了一种称为 NgAgo 的酶可以用于编辑哺乳动物基因,而且这一技术要比目前流行的CRISPR-Cas9 基因编辑技术更为精确和应用广泛。但是在文章公布后,几乎同时就有其他科学家在论坛上称无法重复实验。近期发表在Protein & Cell杂志上的一篇文章中,20位作者列出了多个无法重复最初结果的实验尝试,而发表在Cel
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华南农大庄楚雄课题组将CRISPR/Cas9编辑技术用于水稻育种
生物通报道:杂交水稻育种为提高水稻产量,提供了一种重要的策略,其中雄性不育系的培育,是杂交育种成功的关键。CRISPR/Cas9系统已广泛应用于靶位点的基因组编辑,然而它们在作物遗传改良中的应用却鲜有报道。11月22日,在Nature子刊《Scientific Reports》发表的一项研究中,来自华南农业大学生命科学学院的庄楚雄教授带领的研究小组,利用CRISPR/Cas9系统,在TMS5基因中诱导特异性突变,这是中国应用最广泛的温敏型雄性不育(TGMS)基因。延伸阅读:华南农大克隆出水稻新温敏核不育基因;华南农业大学Nature子刊发表水稻研究新成果;遗传发育所等揭示杂交水稻温度敏感型雄性
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Nature Medicine:全基因组CRISPR筛选找到“癌中之王”的薄弱环节
生物通报道:胰腺癌生长快而且转移率高,是一种非常致命的恶性疾病,被称为“癌中之王”。胰腺导管腺癌(PDA)是胰腺癌的一个主要类型,它拥有抵御化疗的物理屏障,能诱导多种免疫抑制。多伦多大学的研究人员最近通过全基因组CRISPR–Cas9筛选找到了PDAC细胞的弱点,这项研究于十一月二十一日发表在Nature Medicine杂志上。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合,可以在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点,将CRISPR系统制成了强大的基因组编辑工具。用CRISPR–Cas9基因组编辑技术进行正向遗传学筛选,可以高分辨率的检测
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华人先锋Nature发布CRISPR与单细胞技术突破:细胞的祖宗十八代
生物通报道:加州理工学院的研究人员研发出了一种新技术: MEMOIR ,这种技术能读取单个细胞的历史与“家族进化树”,也就是说,能记录下来动物细胞的生活历史,比如它们与其它细胞的关系,与其它细胞的交流,还有在它身上发生的影响力事件。 这一研究成果公布在11月21日的Nature杂志上,文章的通讯作者是加州理工学院蔡龙(Long Cai)研究员,这位单细胞研究的华人先锋曾荣获美国国家卫生研究院(NIH)的“创新奖”,他采用了一种称作超分辨率条形码(super-resolution barcoding)的技术将基因组学和蛋白质组学应用到单细胞中从而将其投入充分的利用。对于这项最新成果,他表示“ME
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中美学者Nature第一次发现CRISPR的新编辑作用:非分裂细胞基因编辑
生物通报道:Salk研究院,广州医科大学等处的研究人员第一次发现基因编辑技术可以在非分裂细胞靶定位置上插入DNA,这种技术被证明可以部分恢复失明啮齿类动物的视觉反应,这将为基础研究和许多临床治疗,如针对视网膜、心脏和神经系统的疾病打开了一扇新的窗口。 这一研究成果公布在11月16日的Nature杂志上,文章的通讯作者是Salk研究院的著名学者Juan Carlos Izpisua Belmonte教授,他表示,“我们感到非常兴奋,因为这是利用之前的技术不可能完成的。这也是第一次我们可以进入非分裂细胞中,按照自己的意愿修改DNA,其应用的前景非常广阔。”参与这项研究的还包括广州医科大学的张康(K
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CRISPR人体临床实验引发中美生物医学竞赛:中国先赢一局
生物通报道:据Nature新闻报道,中国学者已经率先在全球进行了CRISPR-Cas9基因编辑技术人体实验。 10月28日,四川大学华西华西医院的肿瘤学家卢铀(Lu You)领导的一个研究小组已经完成了前期实验的最后一步——将基因编辑的细胞注入到了患者体内,并且打算在其他9位患者身上进行同样的实验。不过结果要6个月之后才能揭晓。对此,来自宾夕法尼亚大学的免疫治疗学家Carl June表示,“我认为这将会触发‘Sputnik 2.0’,引发中美之间的生物医学竞争。不过竞争能带来更好的结果。”(Sputnik是苏联发射的人类第一颗人造卫星,直接导致了美国和苏联的航天技术竞赛,生物通注)June参与
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Nature:四川大学将CRISPR编辑细胞注入人体
——希望能利用CRISPR基因编辑细胞来治疗10位肺癌患者 生物通报道:CRISPR正在生物医学研究领域引起一场巨变。不像其他基因编辑手段,它使用起来廉价、迅速且简单,并因此席卷全球实验室。研究人员希望利用它来调整人类基因以消除遗传病、癌症和艾滋病等难治性疾病。最新消息传来,四川大学华西医院的肿瘤学家卢铀(Lu You)领导的一个研究小组已经开始进行全球首例人类CRISPR临床试验,他们将携带CRISPR编辑基因的细胞注入了人体,这些细胞来自肺癌患者组织中的免疫细胞,经改造后再注入身体,希望能借此治疗癌症。此前,美国科学家们也计划进行类似的实验计划,“我认为这将会触发‘Sputnik 2.0’