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用CRISPR构建“自毁”型载体
生物通报道：基因表达实验可以揭示蛋白质的功能，不过要精确控制基因的表达还比较困难，特别是在合成生物学和基因治疗领域。现在科学家们利用CRISPR技术构建出了一种新型载体，该载体在哺乳动物细胞中产生蛋白合成脉冲之后就会降解，由此控制蛋白质的表达量和表达时间。这项研究发表在Nucleic Acids Research杂志上。为了实现精确可控的基因递送，德克萨斯大学Leonidas Bleris决定带领研究团队设计半衰期短的质粒，“我们很快决定采用CRISPR-Cas9技术，”他说。研究人员设计的质粒载体携带有目的基因、Cas9核酸酶和引导Cas9剪切的gRNA。当这样的质粒进入细胞之后，就会生产这
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北京大学刘东课题组：用CRISPR技术调控基因表达
生物通报道 来自北京大学生命科学学院的研究人员报告称，他们利用构建的dCas9融合系统在线虫和斑马鱼中调控了基因的表达。研究成果发布在3月27日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上。北京大学生命科学学院刘东（Dong Liu）研究员和博士研究生刘朋朋( Pengpeng Liu)是这篇论文的共同通讯作者。刘东研究员的主要科研领域包括感觉神经器官的发育，以及听觉形成与再生（延伸阅读：北京大学Cell Res发表CRISPR研究新成果）。CRISPR/ Cas系统是目前发现存在于大多数细菌与所有古细菌中的一种后天免疫系统，它能够整合来自外源入侵者的少量基因，像疫
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3月王牌聚焦：2015技术冲击
生物通报道：技术是科学研究的兴奋剂，每一步技术的进步都是促进科研发展的充要条件，这对于自然科学研究更是如此。在今年刚刚过去的三个月时间里，技术进展如潮水般涌现，冲击着生命科学研究的方方面面。首先还是不少人关注的CRISPR技术，从技术本身来说，来自美国希望之城贝克曼研究所等处的研究人员使用了一种基于整合酶缺陷型慢病毒载体（IDLV）的技术，通过表达CRISPR/Cas9核酸酶或TALENs的质粒转染HEK细胞，之后转导了IDLV。这个IDLV携带的基因赋予了抗生素和嘌呤霉素的抗性。核酸酶形成DSB后，允许IDLV整合，使得耐受嘌呤霉素的克隆数量增加了两到三倍。还有来自韩国首尔大学等处的研究人员
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Science推出CRISPR特辑：一场正在进行的革命
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。最近，CRISPR技术在蓬勃发展的同时，还引发了一场不小的风波。Science把与CRISPR有关的论文、新闻和评论文章集结起来，推出了名为“The CRISPR Revolution”的特辑。CRISPR体系包括一个来自细菌的核酸酶（Cas）和一段与目标DNA匹配的引导性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，在基因工程领域和生物医学领域有着巨大的应用潜力。MCR：将杂合突变转变
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Nature子刊连发两项CRISPR重要成果
生物通报道：规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，原本是细菌抵御病毒的重要武器，现在这一组合已经成为了一个通用工具，被用于在真核生物中进行位点特异性的基因组修饰。CRISPR/Cas9系统在进行基因组编辑时，内切酶Cas9会在gRNA的指导下引入位点特异性的双链断裂。然后细胞利用寡核苷酸与目的位点的同源重组进行修复，最终实现对基因组特定位点的改写。细胞主要通过两种途径来修复这样的损伤，非同源性末端接合（NHEJ）和同源介导修复（HDR），CRISPR/Cas9主要依赖于同源介导修复。同源介导修复比非同源性末端接合的效率低很多，大大影响了CRISPR/Cas9的编辑效果，阻
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Nature技术突破：将CRISPR效率提高19倍
生物通报道 CRISPR/Cas系统可以构建出多个基因精确突变的小鼠，但其效率低下阻碍了生成足够数量的转基因小鼠来建立人类疾病模型。通过添加一种抗癌药物Scr7到遗传编辑的受精卵中，Whitehead研究所的科学家将CRISPR/Cas的效率显著提高了19倍。这一重要的成果发表在本周的《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上。CRISPR- Cas系统是通过在特异的位点造成DNA断裂，然后依赖于细胞的DNA修复机制插入或删除一个或多个靶基因来实现精确的基因组编辑。CRISPR/Cas系统使得在细胞系中进行基因组编辑变得相对快速且廉价（延伸阅读：Scienc
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Nature Methods：如何提高基因组编辑的特异性
生物通报道：ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9是近年来最热门的基因组编辑工具。这些核酸酶可以向基因组中引入位点特异性的双链断裂，然而利用寡核苷酸与目的位点的同源重组进行修复，最终实现对基因组特定位点的改变。对细胞进行基因编辑有着巨大的应用潜力，但这些技术的安全性还令人忧虑。目前基因组编辑的效率还不够高，脱靶效应大大限制了它们的应用范围，尤其是在临床方面。Nature Methods杂志发表的一项新研究解决了这个问题，大大提高了TALE核酸酶编辑基因组的特异性。TALE蛋白的奇特之处在于它的DNA结合结构域。与其他DNA结合结构域不同，TALE蛋白的DNA 结合结构域由不同数量的重复单元
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Cell子刊：酵母中的基因组编辑
生物通报道：最近，在Cell子刊《Cell System》发表的一项研究中，来自美国Amyris Inc的研究人员，在酵母中实现了快速便捷的多点突变和大片段缺失构建。与之前的复杂操作相比，这让酵母中的基因供能研究变得更加快速和高通量化。延伸阅读：基于CRISPR的诱导性体内基因组编辑。设计微生物用于原材料的工业化生产涉及：设计、构建、测试和学习周期的反复进行。目前，构建阶段（菌株设计）是最占用时间的。迫切需要并行进行这些工程步骤，以加快这一过程。设计的核酸酶可以促进多重整合，RNA引导的CRISPR-Cas系统大大简化了位点特定性限制性内切酶的生产。与异二聚体的TALEN和锌指核酸酶相反，在C
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Science：知名科学家呼吁谨慎使用CRISPR技术
生物通报道 因担心可能产生的不良后果，一群知名的科学家近日在《Science》杂志上发表评论文章，强烈反对利用CRISPR基因组编辑技术对人类生殖细胞进行修饰。他们还提议举行一次国际会议，讨论使用这一快速发展技术的社会、法律和伦理问题。这些科学家包括诺贝尔奖得主David Baltimore、著名遗传学家George Church、CRISPR技术的共同开发者Jennifer Doudna，以及法律、伦理和医学方面的专家。他们提议科学界内外的广泛讨论和透明度。作者认为，开始讨论将是明智的，这将联合科学界、相关行业、医疗中心、监管机构和公众，以便探索这一技术的合理应用。他们指出，CRISPR/C
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广州生物院JBC发表干细胞新成果
生物通报道：三月二十日，来自中科院广州生物医药与健康研究院、武汉菲沙基因信息有限公司（Frasergen）和加拿大西蒙佛雷泽大学的研究人员，在国际著名学术期刊《Journal of Biological Chemistry》发表学术论文，该研究检测了iPSC生成及随后基因校正过程中的基因组不稳定性，指出重编程和基因打靶可能会产生大量但却不同的基因组变化，因此，在iPSC诱导时及基因打靶之后，必须进行严格的基因组监控和选择。延伸阅读：更安全的干细胞培养新方法。 本文通讯作者是中科院生物医药与健康研究院研究员潘光锦博士，其2002年硕士毕业于山东医学科学院，2005年博士毕业于清华大学医学院，随后
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Science：当CRISPR技术遇上孟德尔遗传定律
生物通报道：近期，美国加州大学圣地亚哥分校的生物学家，开发出一种新的方法，可在一个基因的两个副本产生突变，这一技术将迅速加快不同物种的基因研究，为科学家们提供一种强大的新工具，来控制疟疾等虫媒传染病，以及动物和植物病虫害。这一新成果发表在三月十九日的《科学》（Science）杂志，是由加州大学圣地亚哥分校的两位生物学家完成。他们以果蝇为实验对象，采用一种新的基因组技术，来改变基因突变在一个种群中的传递——在植物中长期建立的一个概念，是由现代遗传学之父孟德尔提出。加州大学圣地亚哥分校生物学教授Ethan Bier与他的研究生一起开发了这种方法，Bier教授解释说：“孟德尔用豌豆进行的经典实验，发
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Science发布CRISPR技术又一突破
生物通报道：CRISPR技术自2012年首次作为一种基因组编辑工具登台以来，关于这种技术的论文数量就大幅增加，最好的证明之一就是2015年两位科学家由于在CRISPR基因组编辑技术方面的重要贡献而获得“科学突破奖”，其中一位获奖者：Jennifer Doudna 最近在范德堡大学进行客座演讲，主会场和分会场都挤满了人，从中可以窥见这一技术的火热程度。 2015这种技术更是成果不断，不但在衰老研究，癌症研究方法取得了重要成果，而且技术上也突破了一个个难题，具体见CRISPR明星技术2015开年精彩不停。而最近来自加州大学圣地亚哥分校的一组研究人员又在这一方面取得了新进展：研究人员利用CRISPR
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一场关于胚胎基因组编辑的争论
生物通报道 上周，Sangamo BioSciences、美国再生医学联盟及其他机构的研究人员在Nature杂志上发表评论文章，呼吁停止使用基因组编辑工具，对人类生殖细胞进行改造。他们认为，利用现有技术对人类胚胎进行基因组编辑，可能对后代产生无法预测的后果，而这些技术的滥用可能引起公愤，继而波及这些工具在医疗领域的使用。周一，New Scientist杂志发表文章，称编辑人类胚胎已成为遗传学的新战场。据Technology Review报道，中国和美国的一些研究小组已开始这方面的工作，并准备发表文章。不过，一些国家下了禁令，而许多专业团体都表示这太过冒险。至于具体情况，New Scientis
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用CRISPR/cas9编辑精原细胞基因
生物通报道：利用CRISPR/Cas9 系统对胚胎进行基因编辑，可有效地产生具有靶向基因组修饰的生物体。三月十二日在Cell子刊《Cell Reports》发表的一项研究中，来自德克萨斯大学西南医学中心、芝加哥大学和犹他大学等处的研究人员，用CRISPR / cas9技术对大鼠的精原细胞进行基因编辑，为在大鼠中产生靶向胚系突变以及研究精子发生，提供了一个平台。延伸阅读：确定新致癌基因的高效CRISPR/Cas9平台。CRISPR/cas9 RNA引导的DNA内切酶技术被广泛用来在不同类型细胞和生物体中生成靶向基因突变，以研究它们的生物学过程。在哺乳动物中，用CRISPR / cas9进行的基因
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CRISPR明星技术2015开年精彩不停
生物通报道：可以毫不夸张地说，CRISPR-Cas9已经风靡生物技术世界。无论是在基础研究，还是临床研究方面，RNA引导性核酸酶使研究人员能够以单核苷酸分辨率编辑活细胞的基因组，这为生物技术不少领域带来了新希望。借助于CRISPR-Cas9基因编辑技术，科学家们能够调查一些基因和遗传突变在人类生物学及疾病中的作用。这一系统可以在DNA水平上消除基因的功能，相比之下像RNA干扰一类的遗传干扰技术则是在RNA水平上发挥作用。在2015年刚刚开年的这三个月里，CRISPR技术相关的成果如潮水一般的涌来，单从NCBI上的数据就可以看出，发表的论文已经达到了上万个，从成果上来说，不但在衰老研究，癌症研究
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PNAS：用CRISPR技术编辑蚊子基因组
生物通报道 来自弗吉尼亚理工大学的生命科学研究人员，推动了一种改变游戏规则的技术用于研究地球上最致命的一种带病动物。在本周的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上研究人员报告了一种改进的方法，利用称作为CRISPR-Cas9的基因组编辑技术来研究蚊子的基因。编辑生物的基因组使得科学家们可通过删除某些基因或是添加新基因来观察生物体受累的情况。这一新技术让编辑过程变得更有效，并有可能加快研究努力开发出新的蚊虫防治或疾病预防策略。农业和生命科学学院昆虫学副教授、Fralin生命科学研究所成员Zach N. Adelman说：“我们将评估带病蚊子中一些基因的人力资本降低了10倍。许多的研究小
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Nature：基因编辑引起轩然大波
生物通报道：坊间传闻，已经有人用精确的基因编辑技术改写了人类胚胎的DNA。为此，美国再生医学联盟的主席Edward Lanphier联合四位学者在三月十二日的Nature杂志上发表评论文章，号召研究者们暂时不要对人类生殖细胞进行基因编辑。因为用现有技术对人类胚胎进行基因编辑，可能对后代产生无法预测的后果。“这样的技术可能被利用，进行非治疗性的基因编辑。我们担心这样的伦理问题会引起公众抗议，影响基因编辑技术在医疗领域的美好前景，”Lanphier等人指出。基因编辑技术的先驱Fyodor Urnov也是这篇文章的作者之一。现在有许多研究团队正在尝试用基因编辑工具（尤其是CRISPR）治疗人类的基因
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基因组编辑为罕见病带来希望
生物通报道：对于患有重症联合免疫缺陷（SCID）的婴幼儿来说，一个简单的感冒或耳部感染都可能是致命的。他们出生时就具有一个不完整的免疫系统，也被称为“泡泡男孩”或“泡泡宝宝”，即使很最温和的细菌他们也不能抵御。他们通常生活在无菌的、孤立的环境以避免感染，即便这样，大多数患者都不会活过一年或两年。这是因为在SCID患者骨髓中的干细胞携带一个基因突变，可阻止他们发育出关键的免疫细胞——称为T细胞或自然杀伤（NK）细胞。现在，美国索尔克生物研究所的研究人员找到了一种方法，首次将来自X-连锁SCID患者的细胞转化为干细胞样状态，修复基因突变，并在实验室中促使修复的细胞成功产生NK细胞。这一新技术的成功
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Cell子刊：组织特异性的CRISPR载体
生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸（质粒）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。在CRISPR和Cas的帮助下，细菌可以经由小RNA分子的引导，靶标和沉默入侵者遗传信息的关键部分。 现在，CRISPR与Cas9的组合已经成为了一个通用工具，被用来对真核生物进行位点特异性的基因组编辑。这种基因组编辑技术更易于操作，也具有更强的可扩展性。日前，波士顿儿童医院和Dana-Farber癌症研究所的科学家们构建了一个以CRISPR/Cas9为基础的载体系统。这个载体可以在斑马鱼中介导组织特异性的基因失活。这项研究发表在近期的Developmental
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CRISPR专家发表CRISPR/Cas9综述
生物通报道：CRISPR技术的确在科学界掀起了基因组编辑的狂潮。在Pubmed中快速检索“CRISPR”，目前已有1400多项结果。也相继有专家为该技术撰写了综述论文，例如：Science综述：CRISPR-Cas9系统的历史和未来；北大魏文胜最新发表CRISPR综述。最近，来自美国加州大学伯克利分校和布罗德研究院的CRISPR专家John Doench和Ella Hartenian在国际知名学术期刊《FEBS J》发表题为“Genetic screens and functional genomics with CRISPR/Cas9 technology”的综述文章。在这篇综述中，两位专家
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