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Technology Review十大突破技术：植物的基因编辑
MIT Technology Review杂志近日发布了2016年度10大突破技术（10 Breakthrough Technologies 2016）。免疫改造、植物/作物的基因编辑、可回收的火箭、特斯拉的自动驾驶技术等上榜。编辑认为，这些技术在过去一年建立了令人印象深刻的里程碑。基因编辑技术已经不是第一次上榜。事实上，CRISPR技术在2014年就被Technology Review评为十大突破技术。这一次，杂志认为，5到10年内，我们就能看到基因编辑在植物和作物上的采用，使它们产生更多的食物，也更有效地抵御干旱和疾病。编辑David Talbot写道，通过CRISPR技术改造的植物正在全
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诺奖得主Science重大发现：新型CRISPR系统
生物通报道 来自德克萨斯大学奥斯汀分校、斯坦福大学医学院和其他两家研究机构的科学家们发现，细菌具有一个可以识别及破坏危险病毒的系统，其利用了涉及核糖核酸（RNA）的一种新机制。它与捕获外源DNA的CRISPR/Cas系统非常相似。这一研究发现有可能促成一些更好的方法来阻止杀死农作物及阻碍奶酪和酸奶等乳制品生成的病毒。这项研究在线发布在2月25日的《科学》（Science）杂志上。斯坦福大学病理学与遗传学教授Andrew Fire，与德克萨斯大学奥斯汀分校细胞与分子生物学研究所所长lan Lambowitz是这篇论文的共同资深作者。Andrew Fire因发现RNA干扰而共享了200
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科学家用基因编辑获得抗病猪
生物通报道：最近，研究人员在对抗一种致命猪病毒的战斗中，获得了重要进展。英国爱丁堡大学带领的一个研究小组，使用先进的基因编辑技术ZFNs，制备了可能抵抗非洲猪瘟的猪，非洲猪瘟是一种高度接触性传染病，可杀死多达三分之二的受感染动物。该研究制备的这些猪携带一个基因版本，该基因通常存在于疣猪和非洲灌丛野猪中，研究人员认为它可能会阻止猪因病毒感染而生病。非洲猪瘟是由蜱传播的。当标准养殖的猪被感染后，它们很快病倒并死亡，但是疣猪和非洲灌丛野猪在感染之后并没有表现出疾病的症状。研究的重点是一个与非洲猪瘟病毒感染相关的猪基因，称为RELA。该基因可导致免疫系统对毁灭性的影响产生过度反应。疣猪和非洲灌丛野猪携
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可爱龙博士Nature发表CRISPR研究新成果
生物通报道 来自康奈尔大学、蒙大拿州立大学等处的科学家们，在新研究中揭示出了细菌抵御病毒攻击的机制。他们的研究成果在线发表在2月10日《自然》（Nature）杂志上。领导这一研究的是康奈尔大学分子生物学与遗传学系副教授可爱龙（Ailong Ke）博士，其主要的研究方向是RNA分子的结构与功能研究。2013年，可爱龙博士曾与清华大学的王宏伟教授合作，揭示了酵母外切体复合物（exosome）中不同RNA底物的降解信号通路。相关研究论文发表在Nature Structural & Molecular Biology杂志上（清华大学Nature子刊揭示RNA降解新机制 ）。Natu
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“基因剪刀”怎么切才安全？
中山大学副教授黄军就在全球首次利用CRISPR技术成功修改人类胚胎的一个基因，阻止了因为这一基因突变而导致的地中海贫血症，这项创举也将基因编辑的关注度推向又一个高峰。 “基因编辑的威胁程度堪比核弹”这一说法目前来看有些危言耸听。但是，基因编辑这把“剪刀”到底怎么切才安全，仍值得探讨。 基因编辑之所以争议不断，关键问题就是切割基因的“手术刀”是否可以指向人类胚胎。 基因革命有望迎来继基因测序之后的第二波热潮——基因编辑。 日前，美国《科学》杂志评选出2015年十大科学突破，被誉为“基因剪刀”的CRISPR基因组编辑技术当选为“年度头号突破”。 我国对于基因编辑技术的研究与应用处于国际
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CRISPR基因驱动，欺骗进化的“流氓”技术
生物通报道：基因驱动（gene drive）是一种利用遗传偏好将基因快速扩散到群体中的强大技术，一般使用序列特异性的内切酶，比如TALEN、锌指酶或者CRISPR/Cas9。在减数分裂的细胞中，如果一个拷贝的染色体含有能表达的内切酶基因，这种酶就会切割另一个染色体形成双链断裂。细胞在进行修复的时候，会将第一个染色体当作模板，把内切酶基因拷贝到第二个染色体中。在理论上，每一个后代都会携带该基因的一个拷贝。基因驱动能在野生动物中迅速传播人们想要的性状，也能有效抑制对人类有害的物种。最近这一技术受到了很大的关注，因为它有望控制携带寨卡病毒、疟原虫和登革病毒的蚊子，阻止这些蚊媒疾病的传播。“虽然基因驱
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战况激烈，张锋对手获CRISPR新专利
生物通报道：CRIPSR领域迎来的一个重磅新闻，美国专利和商标局（USPTO）二月十六日将一项基因编辑专利授予了CRISPR技术先驱Jennifer A. Doudna的Caribou Biosciences公司。这再次搅浑了原本已经相当复杂的CRISPR知识产权形势。自CRIPSR系统被开发成研究工具以来，这一技术就陷入了激烈的知识产权之争。目前美国至少有两个研究团队就此技术提出了专利申请：以Doudna为首的加利福尼亚大学团队，和以张锋为首的MIT和Broad研究所团队。Doudna因CRIPSR技术获得了2014年的“生命科学突破奖”（Breakthrough Prize），但首个CRI
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用CRISPR使蚊子变性 对抗病毒传播
生物通报道：最近几个月，主要由埃及伊蚊传播的寨卡病毒（Zika virus），在拉美国家呈现爆炸式蔓延，目前美洲已有23个国家和地区受到这种病毒的感染（寨卡病毒“暴发传播”或感染美洲四百万人）。由此，世界卫生组织在2月16日称，应该实施更积极的措施来对抗包括寨卡病毒在内的各种蚊媒疾病。最近，弗吉尼亚理工大学的研究人员，将他们在蚊子中发现的第一个雄性决定因子，与CRISPR-Cas9系统的基因编辑功能相结合，使蚊子从吸血致命的雌性蚊子，转变成无害的、取食花蜜的雄性蚊子，从而有助于防止蚊媒疾病的传播。2016年2月17日，两位专家在《Trends in Parasitology》发表的一项综述中，
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专家释疑基因编辑“大规模杀伤性”
基因编辑技术近年来风生水起：在巴西，它被用来生产转基因蚊子，以对抗猖獗的寨卡病毒；在英国，它将被用于改变人类胚胎的基因，以揭示受精卵发育成健康胚胎的基因之谜。很多人担忧，基因编辑技术的过快发展会让人类社会陷入伦理难题。不过，估计很少有人料到，它在近日公布的美国情报界年度全球威胁评估报告中，登上了“大规模杀伤性与扩散性武器”威胁清单。“飞跃”的基因编辑令人担忧这份报告称：“由于这种军民两用的技术分布广、成本低，而且在加速发展之中，对其蓄意或无意的误用可能会对国家经济和国家安全带来广泛影响。”基因编辑技术包括多种在活细胞内改造DNA的新技术。据麻省理工学院《技术评论》杂志官网报道，这份体现美国中央
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《科学通报》：对话周琪-基因编辑的未来
生物通“核心刊物”迎来了新期刊：科学通报，中国科学C辑:生命科学，这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的，我国学术期刊中的知名品牌，被国内外各主要检索系统收录，如国内的《中国科学论文与引文数据库》（CSTPCD）、《中国科学引文数据库》（CSCD）等；美国的SCI、CA、EI，英国的SA，日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容，生物通将展开详细推荐，欢迎读者共同参与……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. CRISPR技术来源于细菌本身对抗噬菌体的“免疫系统”. 这项技术利用单链引导
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华人学者PNAS发表CRISPR新技术
生物通报道：复杂的生物学现象受到不同基因的协调控制。在人类细胞中系统地鉴定这些基因组合是非常麻烦的，亟需一种可扩展的多重筛选技术。美国麻省理工的研究人员最近在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发布了多重条码的CRISPR-Cas9筛选平台。该平台结合了CRISPR-Cas9和CombiGEM技术，能够在人类细胞中对带条码的基因扰动组合进行大规模平行筛选。CRISPR-Cas9原本是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。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。 CRISPR-Cas系统不仅操作简便，还有着很强的可扩展性，
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李家洋等提出植物基因组编辑监管框架
生物通报道：CRISPR/Cas9是靶向基因变化的一种新方法。与其他方法一起，构成了所谓的基因组编辑工具箱的一部分。目前，基因组编辑主要讨论的是医学应用，相继有使用基因组编辑治疗人类疾病的研究出现，例如：CRISPR基因编辑助力肺癌治疗；华人女学者用CRISPR技术改善遗传性失明；我科学家用CRISPR纠正癫痫致病突变。但将其用于植物育种也许是更有前途的，已有研究集中在使用基因组编辑对作物进行改良和育种，例如：南京农大用TALENs和CRISPR实现大豆高效定向诱变；Cell Res：中国学者利用CRISPR技术解析水稻灌浆；Cell子刊：基因编辑水果即将来临？。最近，来自中国、美国
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Cell发布CRISPR重要新发现
当一些细菌设法保护自身免受病毒侵袭时，它们会采用一种看似冒险的策略：等到入侵病毒已开始复制之时。洛克菲勒大学的研究人员在一项研究中，阐明了细菌在延迟采取行动后利用两种新发现的酶来对抗感染的机制。细菌学实验室主任及助理教授Luciano Marraffini说：“病毒感染可以杀死细菌细胞——但在某些情况下，病毒遗传材料也可以提供一些利益，例如对抗其他的病毒。有害的病毒会立即启动复制，但有益的病毒会将自身植入到细菌基因组中。通过采用一种等待观望（wait-and-see）的策略，容忍感染的初始阶段，细菌能够做出明智的选择。”这项发表于《细胞》（Cell）杂志上的研究，帮助解释了尽管响应迟缓细菌却能
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世界抗癌日：盘点癌细胞的各种死法
生物通报道：2月4日是一年一度的“世界抗癌日”。目前，肿瘤已成为威胁人类生命和健康的首要敌人，其发病率也在逐年上升。至20世纪末，全世界每年肿瘤新发病人数超过1000 万人，年死亡人数超过700万。科学高效的防癌治癌是世界级的难题，也是全人类共同的强烈愿望与迫切要求，世界卫生组织倡导积极发展长期的国家控制癌症战略。科学家们也在坚持不懈地探索新的抗癌方法，最终目标是将癌细胞置于死地，下面我们就来回顾一下以往癌症研究中癌细胞的各种死法。靶定细胞“生物钟” 杀死癌细胞2015年1月5日，美国UT西南医学中心的细胞生物学家，用一种称为6-thiodG的小分子靶定染色体端粒，这种小分子能利用细胞的“生物
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Nature、Science：CRISPR编辑人类胚胎终获批准
生物通报道：二月一日，英国人类受精和胚胎学管理局（HFEA）终于批准了Francis Crick研究所的人类胚胎基因组编辑研究。这意味着人类胚胎基因组编辑首次得到了国家监管机构的支持，无疑为相关领域注入了一针强心剂。Francis Crick研究所的发育生物学家Kathy Niakan计划用CRISPR/Cas9技术对人类胚胎进行基因编辑，由此研究人类胚胎发育的最初阶段，以便更好地理解关键基因起到的作用。她的团队主要关注受精后的头几天，将在七天后停止实验并摧毁胚胎。HFEA的这项决定让科学家们感到非常振奋，因为人类胚胎基因组编辑的伦理争议已经沸沸扬扬持续了很久。发育生物学家Robin Love
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薛文博士Nature子刊：高效、安全地利用CRISPR治疗疾病
生物通报道 CRISPR基因组编辑技术使得科学家们能够剪掉一段特异的DNA序列，用新序列来替代它，其有潜力治愈缺陷基因引起的一些疾病。为了实现这种潜能，科学家们必须找到一种方法安全地将CRISPR机器和校正的DNA拷贝传送到病变细胞中去。现在麻省理工学院（MIT）的研究人员开发出了一种方法，能够比以往更有效地传送CRISPR基因组修复元件，他们相信这种方法也能够更安全地供人类使用。在小鼠研究中，他们发现能够在6%的肝细胞中修正引起酪氨酸血症（tyrosinemia）的突变基因——这样的效率足以治愈罹患这种罕见肝病的小鼠。突破性的成果发布在2月1日的《自然生物技术》（Nature B
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Nature Biotechnology发布CRISPR基因编辑新成果
生物通报道 第一次研究人员利用一种病毒载体传送基因组编辑元件来治疗罹患一种遗传疾病的动物模型，纠正了致病突变。宾夕法尼亚大学Perelman医学院研究人员领导的一项新研究表明，将这一载体传送到新生小鼠体内可改善它们的生存，但出人意料地是治疗成年小鼠则会让它们的情况变得更糟。该研究小组将他们的成果发布在本周的《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上。论文的资深作者是Perelman医学院医学教授、罕见病中心主任James Wilson博士。去年8月，Nature Biotechnology杂志公布了2014年度转化领域最顶尖的20名研究者的排名，
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1月王牌聚焦：2016开年生命科学新鲜事
生物通报道：2016年的第一个月份，生命科学领域依然热闹非凡，从各大期刊杂志发布的新年新展望，到年尾红到年头的CRISPR临床实验成果大跃进，从Nature Methods公布的年度技术，到中国学者的表观遗传突破性进展。从中不难看出随着历史车轮的滚滚前行，生命科学也许真的将会站在科学界的第一线。两大顶级期刊Nature和Science的2016新年新展望都中规中矩，毫无疑问的都聚焦了基因编辑技术，Nature认为2016年有可能会看到第一批基因编辑猴的诞生，并且指出它们将表现出设计模拟的人类疾病的症状；而Science强调的则是基因编辑的规范管理，他们指出美国有可能会对一些打算将人类细胞置于动
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CRISPR新应用：寻找基因调控元件
生物通报道：人体内所有的组织都是由蛋白质构成的，每一种蛋白质都是由人类基因组中一段DNA“编码”的。但是这些编码区仅占基因组的大约百分之1，而分散在基因组中的其他百分之99的序列，参与了调节基因的表达，或决定哪些编码区将被翻译成蛋白质，以及何时被翻译。1月25日在《Nature Biotechnology》杂志发表的一项研究中，麻省理工学院（MIT）和哈佛医学院的研究人员描述了一种新的技术，可系统而有效地在长的基因组片段中寻找调控元件。在这项技术的第一次应用过程中，他们发现了证据表明，当前人们对于基因调控的看法是不完整的。本文资深作者、麻省理工学院电气工程和计算机科学教授David Giffo
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中国学者Nature Genetics：基因组编辑作物管理框架
DNA重组技术的诞生为克服传统遗传育种中周期长、工作量大、效率低、随机性强等缺点提供了重大技术突破和进步，产生了以转基因抗虫棉为代表的具有重大经济效益的所谓遗传修饰产品(genetic modified organisms, GMO)。虽然目前没有任何表明GMO产品对人类健康不良影响的科学证据，但公众对GMO安全性的关注始终存在，而部分媒体的偏见性报道导致公众对GMO产品的关注甚至恐惧日益增加，使得绝大部分GMO产品的应用遥遥无期。近年来发展的基因组编辑技术成为摆脱这一困境的希望。 基因组编辑技术是对特定基因进行精准定点诱变，从而改变其调控的特定性状。其
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