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第三军医大用CRISPR探讨肝癌性别差异
生物通报道:肝细胞癌(HCC)是一种最常见和恶性的肿瘤。HCC发病率在不同性别之间具有很强的差别,因为男性是这种疾病的主要受害者。虽然已有一些研究揭示了雄激素/雄激素受体(AR)轴和肝癌发病率之间的相关性,但是根本机制在很大程度上仍然是未知的。5月5日在国际著名期刊《Oncotarget》上发表的一项研究中,来自第三军医大学西南医院和重庆大学的研究人员利用CRISPR系统,对于雄激素/AR轴在HCC中的作用,提出了新的见解,并提供了一种潜在的方法,在HCC疗法中抑制这个轴。第三军医大学西南医院的梁志清教授和钱程教授,是本文共同通讯作者。肝细胞癌(HCC)是最常见的一种癌症,具有很高的死亡率。事
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首次用CRISPR来推动代谢工程
生物通报道:发现CRISPR/Cas9基因编辑方法的一种变体的控制规则,就有可能使用活细胞来制造有价值的代谢化合物,如药品和保健品。最近,美国伦斯勒理工学院(RPI)的研究人员,开发出了新的工具用于控制细胞中的信号通路,来制造化合物,从而降低不需要的化合物的生产,并提高有价值的化合物的产量。这项研究发表在最近的《Nucleic Acids Research》杂志,描述了CRISPR / Cas9基因编辑方法的一个方面,这种方法利用dCas9——一种有缺陷的蛋白质。具体而言,研究人员描述了如何改变一个RNA片段来创建多种使用dCas9的工具,每种工具都有能力沿着复杂的多步骤信号通路阻止单个位点上
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中国学者:提高CRISPR/Cas9介导基因组编辑的效率
生物通报道 来自中国医学科学院、上海科技大学的研究人员报告称,在大鼠中他们通过抑制非同源末端连接(NHEJ)以及利用Cas9蛋白提高了CRISPR/Cas9介导的精确基因组编辑的效率。这一研究成果发布在5月10日的RNA Biology杂志上。精确的修饰如点突变、密码子替换,插入或精确的定点缺失对于研究准确的基因功能至关重要。CRISPR/Cas9系统已证实是一种可用来生成基因敲除和基因敲入动物的强大工具。然而相比于NHEJ信号通路,CRISPR/Cas9介导的同源重组(HR)引导精确遗传修饰相对低效,人们迫切期望它能够得到进一步的改善。在这项新研究中,研究人员采用了两种策略来提高
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人类胚胎基因编辑研究纳入管理规范
科技日报北京5月13日电 (记者刘园园)5月12日,国际干细胞研究学会(ISSCR)对干细胞领域的研究指南进行了更新并引起科学界广泛关注。值得注意的是,最新研究指南涵盖所有关于人类胚胎的研究,包括对人类胚胎基因进行修改。近几年,人类胚胎干细胞和人类胚胎基因编辑等研究取得了长足进展,为科学家理解人类生物学和人类疾病提供了前所未有的机会,但也引发了众多伦理争议。作为干细胞研究领域最大的国际学术团体,该学会希望,更新研究指南可以促进相关研究按照科学和伦理规范进行,同时缓解国际社会对相关研究伦理方面的忧虑。研究指南建议,所有涉及对人类胚胎进行人为操纵的研究,都应与利用人类胚胎建立干细胞系的实验一样,接
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Cell发布突破性CRISPR新技术
生物通报道 马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所的Ryohei Yasuda博士和他的研究小组,正在致力于了解当我们学习和形成记忆时大脑中的细胞发生改变的方式。然而由于缺乏能够让科学家们定位及显像单个神经元中个体蛋白的技术,这方面的研究一直受到限制。当前的成像方法无法提供足够强大至可以看到各式各样蛋白的特异性、对比度和分辨率。加上,它们费时且昂贵;开发这些工程模型可能需要一年或两年的时间。然而当Jun Nishiyama博士与Takayasu Mikuni博士阅读了2014年开发出来的一项突破性DNA编辑技术CRISPR/Cas9的信息时,他们有了一个主意。CRISPR是内置于细菌D
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用CRISPR治病尚需时日
《科学》杂志详述一项新基因治疗技术的前景与风险 近日,科学家在美国华盛顿聚集,参加一场专注于基因治疗的年度会议。基因治疗是一个长期处于挣扎中的领域,最近因在小型临床试验中取得的一系列颇有前景的成果而重新赢得尊敬。如今,很多人相信,一种名为CRISPR的强大的新基因编辑技术,将加入到势头越来越猛的基因治疗大军中。不过,CRISPR真的作好准备了吗?《科学》杂志日前就这项新技术的前景和风险进行了探究。关注度日益增加传统基因治疗通过一种相对“蛮力”的基因转移方法发挥作用。一种无害的病毒或者一些其他形式的载体,将某个基因的良好拷贝运送进细胞中。该拷贝能弥补正引发疾病的有缺陷基因。不过,C
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Nature子刊发布基因编辑技术重大成果
——研究人员利用基因编辑工具引入了一个等位基因,剔除了奶牛的牛角,从而避免了奶牛饲养过程中一个昂贵且痛苦的过程。生物通报道:为了避免牛在发情期争夺配偶而产生攻击性,农场主通常会用火烫烧掉成年牛的牛角,这个过程十分残忍,且费用不低,来自美国一家名为Recombinetics公司的研究人员利用CRISPR/Cas9技术培育出一种不会长角的牛,从而使牛避免了被切去牛角的痛苦过程。研究人员利用TALENs(转录激活因子样效应物核酸酶)技术,将POLLED基因插入到了牛胚胎成纤维细胞基因组中,然后通过体细胞核移植技术克隆转基因细胞系,形成的胚胎移植到受体母牛体内。最终共有五头小牛出生,其中两头目前仍存活
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CRISPR VS RNAi,基因筛选哪家强
生物通报道:基因筛选是经典的生物学研究方法,常用于鉴定在生物学过程中起作用的基因。十多年来RNAi一直是这一领域的王者,然而新兴技术的涌现(尤其是CRISPR技术)正在逐渐瓦解RNAi的统治地位。那么,在RNAi和CRISPR筛选之间我们究竟应该如何抉择呢?斯坦福大学的研究人员对这两种技术进行了全面比较,并将研究结果发表在五月九日的Nature Biotechnology杂志上。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/Cas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
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CRISPR基因敲除、CRISPRi与shRNA,谁更胜一筹?
生物通报道 来自荷兰癌症研究所的研究人员通过鉴别必需基因,验证了CRISPR基因敲除筛查优于短发夹RNA(shRNA)和CRISPR干扰(CRISPRi)。这项研究工作发布在近期的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上。功能性遗传筛查为研究领域提供了许多有价值的信息,在肿瘤学领域它被利用来鉴别诊断标记物和治疗靶点,或是在病毒学中用于鉴别对于病毒成功入侵和/或繁殖至关重要的宿主细胞因子。大规模的基因扰动通常是借助于RNA干扰(RNAi)来实现,但这种方法受限于混乱的脱靶活性及易变的基因敲落效率。尽管利用多种载体来靶向同一基因可以部分程度上减轻这些不利之处,
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快速构建多重sgRNA载体利用CRISPR/Cas9技术高效敲除基因
生物通“核心刊物”栏目创办于2002年,主旨在于向国内专业人士展示科研核心刊物,以及生命科学领域杂志每期重点内容,为读者呈现精彩纷呈的国内科研动向,和重大科研进展。目前包括《遗传》、《中国生物工程杂志》、《科学通报》等重点期刊,也欢迎生物类期刊联系合作(联系邮箱:journal@ebiotrade.com)。《遗传》杂志精选内容:IAA2(Indole Acetic Acid 2)是拟南芥Aux/IAA生长素响应基因大家族中的一员,目前还没有对其突变体的报道,阻碍了对其功能和作用机制的深入研究。在CRISPR/Cas9基因组编辑技术中,一个sgRNA只能靶向基因的一个位点,有时基因敲除的效率并
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聚焦最新CRISPR专利,张锋独占6项
生物通报道 麻省理工学院的张锋(Feng Zhang)博士是近两年大热的CRISPR/Cas9技术的先驱开创者之一。2013年,这位80后的年轻华人科学家开发出了可用来编辑DNA、敲除指定基因的CRISPR/Cas系统,自此之后一直致力于推动这一技术走向完美。立即索取Clontech CRISPR相关产品的详细技术资料 5月6日,《自然生物技术》(Nature Biotechnology)发布了最新的一些CRISPR技术专利,由张锋独立及与合作者共同获得的专利就占据了6项:专利号描述代理人发明者日期US 9,234,213用于哺乳动物细胞中实现基因组修饰的工程CRISPR-Cas9
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Nature多篇文章:利用CRISPR建立疾病模型
生物通报道 一直以来,基因治疗工作都在尝试通过改造患者体内的DNA来治疗遗传疾病,但要将遗传物质传送到所有靶组织是一个很大的挑战,更不必说要确保其足够安全。近年来,基因编辑和干细胞研究取得的一些进展,使得科学家们能够在患者自身的细胞中纠正遗传缺陷,并在体外培育出组织特异性的“类器官”。这些微型器官为疾病建模、药物筛查及有可能替换患者的缺陷组织带来了希望。CRISPR/Cas9基因编辑的进展使得研究人员能够方便、准确地对人类DNA进行遗传修饰。同时,有能力将细胞重编程为多能干细胞(iPSCs),及组织工程技术的进步使得科学家们能够培育出一系列不同组织,包括微型肠(Nature发布干细
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南京师大用CRISPR制备基因敲除小鼠
生物通报道:CRISPR RNA引导的核酸酶(RGNs)可以稳健地诱导基因组编辑。通过非同源末端的、RGN诱导的双链断裂修复或同源性修复,可引入插入或缺失突变或特定的序列变化。酿脓链球菌Cas9核酸酶(Cas9)可通过一个单导向RNA(gRNA,在其5′末端具有一段20核苷酸(nt)的靶向互补区域),裂解介入的间隔区序列。然而,在序列末端可能诱导不希望得到的脱靶诱变,类似于脱靶位点。延伸阅读:减少CRISPR-Cas9脱靶效应的新方法;CRISPR/Cas9系统中sgRNA设计与脱靶效应评估。已有研究报道过几种策略来提高Cas9系统的特异性,如配对的Cas9切口酶方法,在这种方法中,两个gRN
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Science发布CRISPR技术新应用
生物通报道 由加州大学洛杉矶分校的Leonid Kruglyak领导的一个研究小组开发出了一项新技术,利用基因编辑系统CRISPR来快速鉴别基因变异。研究结果有可能显著推动绘制基因及确定它们功能的研究工作。相关论文发布在5月5日的《科学》(Science)杂志上。发现作为性状变异基础的DNA序列差异是现代遗传学研究的一个中心目标。当前联系基因型与表型的主要工具是连锁与关联研究。尽管连锁与关联研究已绘制出了促成表型变异的成千上万的基因组区域,要缩窄这些区域至潜在致病基因及变异则极具挑战性。传统上,发现基因变异一直局限于在低分辨率的自然发生减数分裂重组率下开展研究工作,在减
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赖良学教授再发两项CRISPR成果
生物通报道:CRISPR这种于2007年发现的一种细菌抵御病毒的特殊防御机制,经过了2012年的机制阐述,2013年的崭露头角,以及2014年的技术备受推崇之后,迎来了最为激动人心的发展——技术在临床上的转化。2016年开年短短的半个月时间里,CRISPR在多种疾病治疗中大显身手。详情阅读:2016开年CRISPR技术大爆发。中国的科学界正在大胆地推进遗传重组动物的相关研究工作。尽管一些科学家表示担心会出现伦理学问题,但在中国,新的狗、山羊、猴和猪品种正在快速地被制造出来。其中,来自中科院广州生物医药与健康研究院的研究员、吉林大学畜牧兽医学院院长赖良学教授带领的研究小组,将目前热门的CRISP
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Science:CRISPR其实没那么神?
生物通报道:世界各地的科学家们本周将聚集在华盛顿,参加美国基因与细胞治疗学会(ASGCT)的年会。毫无疑问,新兴基因编辑技术CRISPR将会成为本次会议上的热门话题,许多人相信CRISPR会为基因疗法注入新的活力。那么,CRISPR真的进入黄金期了么?Science特别撰文探讨了这一技术的前景与风险。CRISPR如何起作用?传统基因疗法是通过无害病毒或一些其它载体将“正版”基因送入细胞,补偿致病的缺陷基因。而CRISPR能用正确序列替换“坏”基因,直接修复细胞的基因缺陷。这种方式减少了外源基因进入错误位点的可能,原则上优于传统的基因疗法。此外,CRISPR修补的基因受到天然启动子的控制,蛋白质
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两种密码子优化Cas9的基因敲除效率比较
生物通“核心刊物”栏目创办于2002年,主旨在于向国内专业人士展示科研核心刊物,以及生命科学领域杂志每期重点内容,为读者呈现精彩纷呈的国内科研动向,和重大科研进展。目前包括《遗传》、《中国生物工程杂志》、《科学通报》等重点期刊,也欢迎生物类期刊联系合作(联系邮箱:journal@ebiotrade.com)。生物通报道: 为在斑马鱼中获得特异且高效的基因敲除,多个实验室独立人工合成了序列彼此不一的Cas9 cDNA序列,并克隆入不同的体外转录载体。来自中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室的研究人员选取 两种斑马鱼密码子优化的Cas9编码序列(zCas9_bz和zCas9_
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Nature Biotechnology揭示Cas9改造极限
生物通报道:生物学家们一直在打磨能够进行DNA编辑的工具,而CRISPR技术很快成为了其中最耀眼的明星。CRISPR体系包括一个细菌核酸酶(Cas)和一段与目标DNA匹配的引导RNA,能为细菌沉默入侵者(比如病毒)遗传信息的关键部分。与其他基因编辑技术相比,CRISPR技术更易于操作扩展性也更强,因此迅速成为了科研领域的宠儿,为基因工程和生物医学领域带来了一场革命。酿脓链球菌的Cas9现在已经被广泛用于基因组编辑。那么,对Cas9进行基因工程改造将面临哪些限制呢?加州大学伯克利分校的研究团队通过随机插入突变对Cas9结构进行了全面分析,鉴定了这种蛋白的基因改造热点。这些位点可以耐受PDZ结构域
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新生代学者卢冠达:玩的就是跨界
生物通报道:卢冠达(Timothy Lu)博士是MIT电子工程、计算机科学和生物工程系的副教授。这位年仅三十五岁的科研新星是一位跨界达人,曾被麻省理工的百年期刊《技术评论》评为世界青年科技创新家。卢冠达博士的一生似乎都在玩跨界。他的童年一半在美国度过,一半在台湾度过。卢冠达的学术背景也同样多姿多彩,他学过电气工程、计算机科学、合成生物学和医学,同时掌握着计算机技术、遗传学技能和临床知识。卢冠达本科和硕士阶段在MIT学习电气工程和计算机科学。但他发现,这些领域的大问题基本上已经被人解决了。与此同时(大约2003年)合成生物学开始蓬勃发展,卢冠达热切希望加入这股大潮。于是,卢冠达在博士阶段加入了合
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华人学者Cell Stem Cell用CRISPR揭示发育机制
生物通报道:人类多能干细胞(hPSC)可以定向分化成相应的体细胞,是科学家们研究疾病的宝贵工具。不过,用hPSC研究发育机制一直比较困难。因为发育过程比较复杂,不同阶段有许多因子在起作用。斯隆凯特琳研究所(SKI)的研究团队通过新兴的基因组编辑技术克服了这样的问题,揭示了胰腺发育和糖尿病发展的重要机制。这项研究发表在四月二十八日的Cell Stem Cell杂志上,文章通讯作者是SKI华人学者Danwei Huangfu。研究人员通过TALEN和CRISPR对hPSC进行基因组编辑,随后诱导这些细胞定向分化。他们通过这样的方式系统分析了八种胰腺转录因子(PDX1、RFX6、PTF1A、GLIS