微生物所等发表植物基因组编辑研究综述

序列特异性核酸酶使得基因组编辑成为可能,快速推动了基础和应用生物学的发展。CRISPR-Cas9系统自出现以来,作为可转化植物的基因组编辑工具已得到广泛应用。CRISPR-Cas9对基因组靶位点进行定向切割,造成DNA双链断裂。DNA双链断裂主要通过两种高度保守的机制进行修复,即非同源末端连接(Non-homologous end joining, NHEJ)和同源重组(Homologous recombination, HR)。通过NHEJ方式,断裂的DNA会重新连接,但往往是不精确的,断裂位置会产生少量核苷酸的插入或删除,通常产生基因敲除突变体;与之相反,HR方式以同源序列为模板进行合成修复,可以产生精确的定点替换或插入突变,精准编辑靶基因。通过基因组定向突变进行基因功能鉴定和性状改良在植物中已得到广泛应用。然而,在植物中进行精准基因组编辑的需求极其迫切,尤其是对于那些难以转化的物种。目前,新开发出来的Cas9变体、新型......阅读全文

“基因组编辑核酸酶”当选《自然》年度研究方法

    《自然—方法学》视频介绍“基因组编辑核酸酶”   《自然》杂志子刊《自然—方法学》在最新一期推出了2011年度研究方法专刊,评选出了本年度研究方法——基因组编辑核酸酶(Gene-editing nucleases)。专刊包括社论、新闻特写、评论、视频等内容;同时,还评出其他8个值得关注的研

体内基因组编辑介绍

这应该是最受期待的基因治疗方法,即使用基因编辑技术直接修改体内突变的靶DNA,消除致病基因,恢复身体功能。这种方法的优点是可以治愈这种疾病。例如,在亨特综合征或血友病A患者中,尿酸-2-硫酸酯酶(IDS)或凝血因子-8在体内没有正常表达。如果将IDS或八因子基因插入基因组,它可以终身正常表达;缺点是

Science解析热点基因组编辑工具

  近来,Cas9酶作为一种有力的新基因组编辑工具,引起了人们极大的研究热情。现在加州大学伯克利分校的研究人员,首次成像了这种酶的精细三维结构,这一成果无疑会进一步提高Cas9的应用价值。文章于二月六日发表在Science杂志上。   加州大学的生化学家Jennifer Doudna和生物物

人类基因组编辑指南

    人类基因组编辑在研究和治疗方面不断取得进展,同时也在世界各地的科学家中引发了伦理问题。    一方面,技术进步可以使医生能够修改那些包含在精子和卵子中的种系基因,防止后代罹患毁灭性的遗传疾病。但与此同时,基因编辑改变人类遗传的可能性,也警示着许多科学家,促使他们认为应该无限期禁止种系编辑。 

基因组编辑为罕见病带来希望

  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

Science发表CRISPR基因组编辑重要成果

  利用两种互补的分析方法,Whitehead研究所和麻省理工学院-哈佛大学Broad研究所的科学家们,第一次在人类基因组中鉴别出了人类细胞系或培养人类细胞生存及增殖必需的基因宇宙。  他们的研究结果和在该研究中开发出的材料,不仅为全球科研团体提供了宝贵的资源,还可应用于发现各种人类癌症药物可靶向的

Science:人类基因组编辑指南

  人类基因组编辑在研究和治疗方面不断取得进展,同时也在世界各地的科学家中引发了伦理问题。  一方面,技术进步可以使医生能够修改那些包含在精子和卵子中的种系基因,防止后代罹患毁灭性的遗传疾病。但与此同时,基因编辑改变人类遗传的可能性,也警示着许多科学家,促使他们认为应该无限期禁止种系编辑。  来自麦

Nature子刊:为基因组编辑保真

  有时生物学很残酷,在健康和致命疾病之间,往往只有一个遗传密码的差异。尽管人们一直在研究这些微小改变引发的疾病,但在人类干细胞中对其进行重现依然颇具挑战。   现在,Gladstone研究所的科学家们开发了一个新技术,能够帮助人们对人类基因组进行有效的单碱基编辑,文章发表在近期的Nature

Nature子刊:基因组编辑新技术

  许多的实验室都在利用近期发现的一种细菌和古细菌天然防御机制作为基因组编辑工具。与真核生物的RNA干扰过程相似,这一CRISPR-Cas系统通过序列特异性切割外源核酸,保护了原核生物免受病毒攻击。而CRISPR-Cas系统有可能发生非特异性靶向,导致基因组别处突变,也引起了人们越来越多的关注。

Nature子刊:基因组编辑终结贫血

   澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发现,改变红细胞中DNA的单个碱基,可提高它们生产携氧血红蛋白的能力。这项成果于5月14日在线发表在《Nature Communications》上,有望带来镰状细胞贫血及其他血液疾病的治疗。  研究人员利用TALENs基因组编辑技术,将一个有益的、天然存在的遗

-Nature:鼓励讨论编辑人类胚胎基因组

  上月,科学家成功编辑人类胚胎基因组的消息不出所料让人们大吃一惊。这项研究之所以如此引人瞩目,是因为它改变了人类生殖细胞;这也意味着,该技术如果在可存活的胚胎中实现,编辑后的基因变化会遗传给所有的后代。社会该对此作何反应?该如何看待其他当前正在进行的,或是未来可预见的类似实验?又该如何应对呢?  

Science:新技术实现精确基因组编辑

  麻省理工学院、布洛德研究所以及洛克菲勒大学的研究者开发出了一种新颖的技术,可以通过添加或去除基因来对活细胞的基因组进行修改。研究者表示,这种技术易于操作且成本低,可以用于对产生物燃料的生物将进行基因工程操作,设计用于人类疾病研究的动物模型,开发新的疾病疗法,以及其他的潜在应用

科学家改进基因编辑技术CRISPR-有望加速细胞基因组编辑

  CRISPR作为一种强大的基因编辑工具,其能够帮助科学家们以惊人的精确度对DNA进行修剪,但追踪这些改变对基因功能的影响常常比较耗时,研究人员当前仅能一次对一种编辑进行分析,而这个过程需要花费数周时间。图片来源:www.phys.org  近日,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上

植物基因组“剪刀”-被成功打造-可编辑基因组任意位置

中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR-Cas技术就像一把剪刀,可以对基因组中任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命性地改变

Nature成功实现干细胞靶向基因组编辑

  来自意大利San Raffaele科学研究所的研究人员,在人类造血干细胞(HSC)成功实现了靶向基因组编辑,这一突破性的成果发表在5月28日的《自然》(Nature)杂志上。  基因治疗为一些因基因缺陷引起的遗传性疾病提供了良好的治疗效果。然而传统的方法是采用一种遗传工程载体将突变基因的一个功能

小麦基因组编辑抗病育种研究取得进展

民为国基,谷为民命。粮食安全是国家安全的重要基础,是关乎国运民生和社会稳定的头等大事。植物病害每年造成全球作物减产可达30%,全球气候变化、耕作制度改变及种植品种单一化等多种因素的叠加,致使植物病害更加频繁发生,严重威胁全球和我国粮食安全。选育和推广抗病新品种是防治作物病害经济、有效和环境友好的策略

Nature:基因组编辑新技术-或超越CRISPR

  能够将缺陷基因的功能性拷贝插入到患者的基因组中,对于许多从事遗传疾病治疗的临床医生来说是一个诱人的目标。现在,斯坦福大学医学院的研究人员设计出了一种新方法来实现这种遗传技能。他们的研究论文“Promoterless gene targeting without nucleases amelior

动物的基因组编辑引发热烈讨论

  近两年,基因组编辑实验正在如火如荼地进行。尽管人类胚胎的CRISPR基因编辑已经暂停,但这些工具被应用在动物身上。据《纽约时报》报道,一些公司正利用这种技术来改造农场动物。  在爱荷华州的一个农场内,创业公司Recombinetics对两头犊牛的基因进行编辑,使它们不长出牛角,这意味着它们将不用

权威学者:基因组编辑带来医学新纪元

  基因组编辑是精确修饰基因组核苷酸序列的过程。它提供了一种强有力的方法来研究各种问题,随着一系列新工具的发展,现在我们有可能实现的基因组编辑频率足够高,可产生有用的医疗价值。正在开发的基因组编辑,不仅可用于治疗单基因疾病,也可用于治疗传染病和有遗传和环境成分的疾病。  12月22日,国际著名学术期

基因组编辑技术有哪些优点及弊端

首先要从基因组的结构入手,再从基因组的结构是如何影响基因的表达来分析,下来就是基因表达的产物--蛋白了。蛋白具有众多的生理学功能:可以作为结构蛋白,也可以作为酶而催化生化反应等等重要的作用。最后就是代谢产物了,在酶的催化作用下会产生众多的代谢产物。这些代谢产物的水平变化可以反馈,反过来可以影响或者调

Cell子刊综述:多能干细胞的基因组编辑

  具有敲除或突变等位基因的人类多能干细胞(hPSCs),可以通过定制设计的核酸酶产生。转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)和成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)-Cas9核酸酶,是编辑hPSC基因组最常用的技术。 1月6日,Cell子刊《Cell Stem Cell》在线发表了来自哈佛

川大院士发表CRISPR/Cas综述文章

  七月十五日,四川大学生物治疗国家重点实验室的研究人员在国际学术期刊《Human Gene Therapy》发表综述文章,提出了CRISPR/Cas传递载体所面临的挑战,并指出了非病毒载体所发挥的潜在作用。  中国科学院院士魏于全是本文共同作者之一。魏于全目前是四川大学副校长、教育部“长江学者奖励

中国学者综述:基因组编辑技术及其在昆虫研究中的应用

  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

Science深度综述:CRISPR/Cas指引基因工程的未来

  近日,顶尖学术期刊《科学》推出了“变革生物学的技术”特刊,为我们详细介绍了数种目前正在给生物学领域带来革新的重磅技术。在今天的这篇文章里,药明康德微信团队为各位读者朋友们整理了其中关于CRISPR/Cas的内容,一道展望它能如何指引基因工程的未来。  CRISPR-Cas基因编辑系统的多样性、模

新技术显著提高CRISPR系统精确性

  麻省总医院的研究人员开发了新一代的基因组编辑系统,可大大降低生成不必要的、脱靶基因突变的风险。在发表于《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上的一篇论文中,作者们报告称,一种新型的基于CRISPR的RNA引导性核酸酶技术通过利用两条引导RNAs,大大降低了在错误的位

自然子刊:揭示基因组编辑新机制

  中国科学院上海生命科学研究院(人口健康领域)中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所杨力研究组与上海科技大学陈佳研究组、南京医科大学沈彬研究组合作研究揭示了胞嘧啶脱氨酶(APOBEC)在CRISPR/Cas9引发的DNA断裂修复过程中产生突变的新机制,为进一步提高基因组编辑保真度提供了新思路。

基因组编辑:改码生命,人定胜天

   谷峰1,高彩霞2   1温州医科大学附属眼视光医院 眼视光学与视觉科学国家重点实验室,浙江 温州 325000   2中国科学院遗传与发育生物学研究所 基因组编辑中心 植物细胞与染色体工程国家重点实验室,北京 100101   人类社会的发展是一个漫长的自然历史过程,期间人类与自然界的

作物基因组单碱基编辑方法研究取得进展

  单核苷酸点突变是作物许多重要农艺性状发生变异的遗传基础。单碱基的变异会导致氨基酸替换或蛋白质翻译终止,使基因功能发生改变,从而有可能产生优良的等位基因与优异性状。传统诱变及单碱基突变筛选技术(如TILLING)需要进行基因组规模的筛选,耗时、耗力且鉴定到的点突变数目和种类有限。基因组编辑技术,特

水稻基因组编辑工具盒再添新成员

   据中国农科院最新消息,该院植物保护研究所周焕斌课题组、周雪平课题组和四川大学生命科学学院林宏辉课题组合作开发了一系列基于Cas9-NG的各种水稻基因组定点编辑工具,并成功用于水稻单基因敲除、多基因敲除、单碱基编辑(碱基对G·C和A·T的互换)以及靶基因转录激活调控。该成果对于水稻基因功能解析和

临床多重耐药菌基因组编辑研究取得进展

  直接在临床分离的多重耐药菌中进行功能基因组学研究是解析耐药机制以及开发抗耐药策略最直接有效的方法。然而,由于缺乏能在临床耐药菌中直接进行高效基因编辑的工具,目前耐药机制仍主要是采用组学分析加在模式菌中的异源验证进行研究。这种脱离了临床耐药菌本身遗传背景的研究策略,往往忽略了遗传背景本身对耐药因子