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张锋博士Nature Medicine发表基因组编辑新综述
生物通报道 过去15年来的基因组革命推动科学、技术和医学等领域取得了巨大的进展。2001年发布的人类基因组序列以及许多其他物种的基因组序列,为我们提供了细胞完成生命存在必要的各种功能所利用的DNA元件列表。遗传学和基因组学的后续发展进一步确定了疾病和健康状态下这些元件组织和发生改变的机制。尽管获得了这一有价值的信息资源,这些数据很大程度上仅局限性地告诉了我们有哪些DNA元件存在于基因组中。缺乏触及基因组以及逐个操控各个元件的工具,无法清楚地阐明每个元件在基因组中的功能。传统的基因工程方法通常仅限于添加一些DNA片段,不能控制这些DNA整合到细胞中去的位置,因此无法实现对特异DNA序
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Nat Meth: 新方法终结CRISPR-CAS9争论
生物通报道:基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术,可完成基因定点InDel突变、敲入、多位点同时突变和小片段的删失等。这项革命性的技术可让研究人员精确地改变基因组,从而有着广泛应用,包括基础研究、生物技术和人类基因疗法。自从基因组编辑技术引爆科学界热潮以来,就有许多研究小组发现具有脱靶问题。在2013年6月,来自麻省总医院的研究人员发现使用CRISPR-Cas RNA引导性核酸酶的一个重要局限:会在预期靶点以外的位点上生成多余的DNA突变。另有研究直接说明了CRISPR/Cas9存在严重的脱靶性,即该技术可以发生非特异性切割,引起基因组非靶向位点的突变,这样会造成研究结
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Nature子刊发布光诱导CRISPR新技术
生物通报道 杜克大学的研究人员设计出了一种方法,通过结合一种细菌的病毒防御系统及花对于阳光的反应,只需拨动光开关就可以在实验室培养皿中以任何模式在任何的特异位点激活基因。能够利用光在特异的位点激活基因,研究人员可以更好地研究基因的功能,构建出复杂的生长组织系统,并有可能最终实现科幻小说般的治疗技术。这项由杜克大学生物医学工程学助理教授Charles Gersbach领导的研究,发布在2月9日的《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)杂志上。研究的主要作者、杜克大学博士生Lauren Polstein说:“这一技术使得科学家可以挑选出所有染色体上的任何基因
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自然医学社论:癌症基因组学的未来
生物通报道:随着癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas)的完成,现在是评估其影响和挖掘数据的时候了,以对癌症生物学和治疗获得更好的了解。2015年2月5日,《自然医学》(Nature Medicine)发表题为“The future of cancer genomics”的社论文章,对该项目对癌症研究领域的影响及数据挖掘进行了评估。在2015年,癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)将放慢速度,完成美国国立卫生研究院领导的一项最大规模项目。该项目在2006年首先作为试点项目,任务是产生所有类型肿瘤变化的综合全景图,旨在对癌症生物学获得
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华人科学家Cell子刊发表CRISPR重要研究成果
生物通报道 能够精确地编辑细胞的基因组,CRISPR技术成为了近年来最令人兴奋的科学进展之一。然而,尽管这一方法具有惊人的潜力,其效率却极其低下。幸运的是,来自Gladstone研究所和斯坦福大学的科学家们已经找到了一种方法,通过导入几个关键的化合物提高了CRISPR的效率。这一重要研究成果发表在2月5日的《细胞干细胞》(Cell stem cell)杂志上。Gladstone研究所资深研究员丁胜(Sheng Ding)博士以及斯坦福大学的齐磊(Lei Stanley Qi,音译)是这篇论文的共同资深作者。丁胜博士是知名的干细胞领域华人科学家,在合成化学、干细胞生物学以及药物研发技
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刘光慧研究员Cell Res发表CRISPR新文章
生物通报道 CRISPR/Cas系统已被证实一种可应用于体内外的强大的基因编辑工具。1月30日,来自中科院生物物理研究所、Salk生物科学研究所等处的研究人员,在《细胞研究》(Cell Research)杂志上发表了题为“Regenerative medicine: targeted genome editing in vivo”的新文章,概述了近期利用CRISPR/Cas系统实现基因编辑的一系列重要研究进展,同时指出了这一技术仍然存在的一些障碍。中科院生物物理研究所的刘光慧(Guang-Hui Liu)研究员以及Salk生物科学研究所的Juan Carlos Izpisua Be
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癌症研究大师发表新型肿瘤实验平台
生物通报道:控制成人骨髓间充质干细胞(MSCs)生理学及其潜在致瘤性的调节因子,在很大程度上还是未知的,这大大阻碍了我们为侵袭性和致命性MSC来源间质肿瘤(例如未分化的肉瘤)开发有效的治疗方法。1月22日,世界级癌症研究大师、哈佛大学医学院著名癌症遗传学家Pier Paolo Pandolfi带领的研究小组,在美国癌症研究协会周刊《Cancer Discovery》(2014年最新影响因子15.929)上发表一项重要研究,他们开发出一种新的实验平台,可快速筛选和识别引起成人MSCs恶性转化的基因和通路,模拟体内未分化肉瘤,并最终检测靶定所识别致癌通路的疗效。重要的是,他们利用这个新平台,展示了
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Cell子刊:定量基因组编辑的脱靶和打靶效应
生物通报道:基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术,可完成基因定点InDel突变、敲入、多位点同时突变和小片段的删失等。这项革命性的技术可让研究人员精确地改变基因组,从而有着广泛应用,包括基础研究、生物技术和人类基因疗法。与传统的TALEN和ZFN技术相比,CRISPR/Cas9系统更便捷、高效,应用也更广泛,目前该技术成功应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌的基因组精确修饰。自从基因组编辑技术引爆科学界热潮以来,就有许多研究小组发现具有脱靶问题。在2013年6月,来自麻省总医院的研究人员发现使用CRISPR-Cas RNA引导性核酸酶的一个重要局限:会在预期靶点以外的位
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北京大学新发CRISPR/Cas9基因编辑论文
生物通报道:CRISPR/Cas技术作为一种最新涌现的基因组编辑工具,能够完成RNA导向的DNA识别及编辑,为构建更高效的基因定点修饰技术提供了全新的平台,受到众多科学家的追捧。我国科学家在这一研究领域也不甘落后,陆续发表了多项基因组编辑技术的相关研究结果。相关报道如:厦大学者利用CRISPR/Cas9系统编辑疟原虫基因组;NIBS张昱《Cell Res》解析CRISPR/Cas9脱靶效应。2015年1月15日,国际学术期刊《RNA Biology》刊登了北京大学分子医学研究所的一项最新研究,题为“Small indels induced by CRISPR/Cas9 in the
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高产科学家发表CRISPR-Cas9技术新应用
生物通报道:加州大学圣地亚哥医学院细胞和分子医学系教授Steven F. Dowdy博士长期以来从事细胞周期和蛋白质转导领域的研究工作。最近,他带领的课题组先后在多家国际著名学术期刊发表重要研究成果。在2014年7月份,该课题组在《eLife》发表的一篇论文中表示,他们发现在调控细胞周期进程中起至关重要作用的一种蛋白并非以往认为的、导致一个重要的肿瘤抑制因子失活,而是激活了它。这一研究发现是该研究小组差不多20年研究工作的结果,它完全颠覆了原来所认为的:在癌症中一种叫做p16-cyclin D的最常见遗传信号通路突变驱动了所有癌细胞中细胞周期进程的一个基本方面。相关阅读:20年研究颠覆癌症教条
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精确检测CRISPR脱靶效应的新方法
CRISPR和TALENs作为新兴的基因组编辑技术,虽然优势多多,但是仍然被脱靶效应所困扰。美国希望之城贝克曼研究所和浙江大学第一附属医院的研究人员开发出一种新策略,有望帮助人们检测这种意想不到的结果。这项成果于本周在线发表于《Nature Biotechnology》杂志上。CRISPR和TALENs技术目前被广泛应用于研究中,而将来更有望用于临床,但脱靶效应的存在始终是个问题。因此,需要有效的方法来确认DNA切割是否在适当的位置。计算机算法和体外选择都能够用来筛查潜在的脱靶位点,但它们往往不能准确预测。为了开发出一种更好的方法来检测这两种技术的脱靶效应,希望之城的研究人员Jiing-Kua
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基因组编辑使遗传病止步于受孕前
生物通报道:基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术,自从该技术出现以来,科学家们一直致力于将该技术应用于人类遗传病的研究与治疗。此前,分别在Cell Research和PLOS ONE发表的两项研究,展示了用基因组编辑技术,编辑精原干细胞的基因组,来治疗遗传性疾病。相关阅读:2篇论文利用基因组编辑治疗遗传疾病。最近,英国巴斯大学生物学&生物化学系的科学家们,开发出一种新技术,将简化生物医学研究,并且有望在受孕之前预防遗传性疾病的发生。相关研究结果最近发表在Nature旗下子刊《Scientific Reports》,在这项研究中,科学家使用“分子剪刀”, 编辑受精
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华人学者Cell发表CRISPR重要成果
生物通报道:为了和病毒或入侵核酸进行斗争,细菌采用了多种防御机制。以CRISPR序列为核心的适应性核酸免疫系统就是其中之一。在CRISPR和CRISPR相关蛋白(Cas)的帮助下,细菌可以在小RNA分子的引导下,靶标和沉默入侵者的遗传信息。近年来,CRISPR系统已经成为了炙手可热的基因编辑工具,掀起了一股全球性的基因组编辑热潮。日前,加州大学的科学家们开发了一种CRISPR支架RNA(scRNA)。scRNA编码了靶位点和调控功能,能同时实现对不同基因的激活和抑制。这项研究发表在最近一期的Cell杂志上,文章的通讯作者是加州大学旧金山分校的齐磊(Lei S. Qi,音译)和Wendell A
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评点生命科学风云 尽在2014十大新闻评选
2014,从追梦的起点遥遥望去,我们赞叹,我们唏嘘。每一年生命科学人撰写出自己走过的痕迹,或是令人惊叹的里程碑成果,或是引入深思的事件记录,在他们划下的这个圈里面,有人实现了自己的“科学梦”,也有人将“信奉科学,信奉真理”的理念抛之脑后。我们见证了十年大项目的精彩演绎,也期待科研政策的重大变革;我们手持最尖端技术,在基础研究和临床研究中游走,希望带来人类更多的希望,我们也渴望发现更多生命的痕迹,在地球的最南端探讨活跃的生态系统;我们……作为生命科学领域起步最早的“拓印者”,生物通自2005年起就开展了年度生命科学领域十大新闻评选系列活动,2014年第十届“生命科学十大新闻评选”候选新闻共计30
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Cell杂志最受关注十篇文章(1月)
生物通报道:Cell创刊于1974年,现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一,并陆续发行了十几种姊妹刊,在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为:Hallmarks of Cancer: The Next GenerationHanahan et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013Cell, Vol. 144, Issue 5这篇综述性文章的重要性可从其长期占据榜单中窥见一斑:Weinberg
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教授程临钊:CRISPR在干细胞领域显示广阔前景
生物通报道 自2012年起,一种称作为CRISPR的强大的“基因组编辑”技术便被研究人员用来剪切、破坏、替换或是添加生物体的DNA序列。现在来自约翰霍普金斯大学医学院的科学家们证实,这一系统还可以精确且有效地改变人类干细胞。在发表于《Molecular Therapy》杂志上的一篇研究报告中,该研究小组表示这些研究成果可以简化及加快改变和定制人类诱导多能干细胞(iPSCs)的研究工作,使得iPSCs能够成为一种疗法或用于开发模式系统来研究疾病或测试药物。约翰霍普金斯大学医学院医学讲师叶朝晖(Zhaohui Ye,音译)博士说:“干细胞技术正在迅速地发展,我们认为离我们能够将iPSC
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基因组编辑工具CRISPR可用于设计干细胞
科技日报讯 (记者常丽君)自2012年以来,研究人员常用一种叫做CRISPR的强大“基因组编辑”技术对生物的DNA序列进行修剪、切断、替换或添加。最近,美国约翰·霍普金斯大学医学院的科学家证明,这一系统还能精确有效地改变人类的干细胞。研究人员指出,这一发现简化了对诱导多能干细胞(iPSCs)的修改和定制,有望更快在治疗上取得成果,开发出用于疾病研究和药物测试的模型系统。相关论文在线发表于最近的《分子治疗》上。CRISPR来自微生物的免疫系统,这种工程编辑系统利用一种酶,能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA,就能在此处切断或做其他改变。以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效
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Cell盘点2014最佳论文,多项华人成果入选
生物通报道:Cell杂志最近推出特刊“Best of 2014”,在下载和点击量的基础上盘点了去年最受关注的一系列文章,包括SnapShot、综述和论文。值得注意的是有三项华人成果入选了最受关注的十大论文,分别是“删除痛苦记忆”、“CRISPR编辑食蟹猴”和“绘制新皮层神经网络”。十佳论文Broadly Neutralizing Antibodies and Viral Inducers Decrease Rebound from HIV-1 Latent Reservoirs in Humanized Mice抗逆转录病毒治疗难以杀死潜伏的HIV-1,这是目前治疗HIV-1的一个主要障碍。洛
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CRISPR的前世今生:酸奶中的CRISPR
生物通报道:两年前,一个缩写为CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,规律间隔成簇短回文重复序列)的基因编辑工具横空出世,席卷了许多实验室。而在这一系统被开发的数亿年前,细菌和古细菌就利用其非常精确的对几乎每个基因组中的任意序列进行精确修改了。而且这也不是生物学家第一次利用到CRISPR 的作用。早在十年前,奶酪和酸奶制造商们其实就已经通过 CRISPR 生产能够更好抵御外来噬菌体的发酵材料。“这是一种非常有效的去除病毒的方法,”杜邦营养健康研发部主任Martin Kullen说,“CRISPR 一直被用
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2014年度生物圈的那些事儿
生物通报道:麻省理工《Technology Review》杂志日前回顾了2014年生物技术和生物医学领域的重大事件,仔细一看这一年的确不一般。对于生物学来说2014注定是不平凡的一年,新年伊始生物技术领域就迎来了里程碑意义的重大事件,测序巨头Illumina发布了能够实现千元基因组测序的测序系统HiSeq X-10。想当年人们首次测序人类基因组花了将近三十亿美元,十年后的今天测序成本终于降到了一千美元左右。HiSeq X-10系统售价为一千万美元,每年能完成两万个基因组的测序。该产品一问世就被大型研究机构和公司抢购,比如J. Craig Venter的Human Longevity公司和英国政