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科学家以RNA为模板首次在植物中实现同源重组修复

日前,中国农业科学院研究人员与美国加州大学圣地亚哥分校合作,使用RNA作为同源重组修复的模板,并分别利用核酶自切割和具有RNA/DNA双重切割能力的基因编辑系统,获得后代无转基因成分的抗ALS抑制剂类除草剂水稻植株。该研究在植物中首次利用RNA作为同源重组修复模板,开辟了利用植物RNA作为同源供体模板进行同源修复的新思路。相关论文当地时间3月18日在线发表于《自然—生物技术》。 据介绍,基因组编辑首先在基因组靶向位置产生DNA双链断裂,这些产生的双链断裂可通过非同源末端连接或者同源重组修复途径进行修复。非同源末端连接最常用于移码突变破坏基因功能,而同源重组修复主要被用于对靶标序列的精准替换或定点插入。 论文共同通讯作者、美国加州大学圣地亚哥分校教授赵云德说,在多数物种中,非同源末端连接是DNA双链断裂最主要的修复途径,而通过同源重组修复途径进行精准修复的概率特别低。同源重组修复途径需要额外提供同源重组的供体作为修复模板。......阅读全文

RNA修复模板在植物中实现CRISPR/Cpf1同源重组修复

  借助 CRISPR/Cas 系统介导的 HDR,实现优异等位基因替换和基因定点插入,进而创制农作物新种质,是农作物基因组编辑研究的热点和重要课题之一。但目前这一技术的广泛应用仍十分具有挑战性,主要原因在于:1)CRISPR/Cas系统引起的基因组靶位点DNA序列双链断裂(Double-stran

专访张博:两篇Nature子刊技术论文开创同源重组新方法

  2011年在我们还不是十分熟悉它的名字的时候,它被评为了当年Nature Methods杂志的年度技术,2012年在这种技术已成功应用于人类体外培养细胞、酵母、线虫、斑马鱼、植物、大小鼠等多个领域之后,它又入选了Science十大科学突破。这就是TALEN (Transcription

RNA为模板 首次实现植物同源重组修复

  中国农业科学院作物科学研究所作物转基因技术与应用创新团队与美国加州大学圣地亚哥分校合作,使用核糖核苷酸(RNA)作为同源重组修复(HDR)的模板,成功获得后代无转基因成分的抗ALS抑制剂类除草剂水稻植株。这是在植物中首次成功利用RNA作为脱氧核糖核酸(DNA)同源重组修复模板。相关研究论文北京时

2019年,中国“大农业”里那些高科技

   今年,我国“大农业”科研领域又诞生了诸多令人惊奇的发现,每一条都与我们息息相关。它们涵盖了观赏农业、林业、作物、医学等各个领域,包括睡莲、玉米、硅藻等进展。为了展现这些成就,本报特此就我国农业科学家今年发表的大部分重要论文进行梳理,以飨读者。野生玉米大刍草、SK、现代玉米自交系ZHENG58的

遗传发育所等联合研究建立植物基因组引导编辑技术体系

  基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种的进程,是实现作物精准育种的重要技术突破。然而,作物的许多重要农艺性状是由基因组中的单个或少数核苷酸的改变或突变造成的。基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑,可利用外源修复模板通过同源重组介导的修复方式(HDR)实现目标基因特定核苷酸

科研人员建立植物基因组引导编辑技术体系

  基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种的进程,是实现作物精准育种的重要技术突破。然而,作物的许多重要农艺性状是由基因组中的单个或少数核苷酸的改变或突变造成的。基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑,可利用外源修复模板通过同源重组介导的修复方式(HDR)实现目标基因特定核苷酸

2020年CRISPR/Cas最新研究进展

  基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。图片

我国学者引入MS2-RecA复合蛋白系统恢复部分视觉感光能力

  近日,中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究组、中国科学院神经科学研究所研究员仇子龙研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新基因编辑技术,首次通过同源重组修复方法(Homology directed repair, HDR)在小鼠视网膜非分裂感光细胞中实现精准基因修复,使视网膜色素变性小鼠重

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

基因敲除的原理与方法

基因敲除可以说是基因组 学、细胞分离培养以及转基因技术的组合。那么基因敲除的原理是什么呢? 基因敲除的方法有哪些呢?在此,做个小结,以供大家学习。一.概述:基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子 生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。通常意义上的基因敲除主要是应用D

2019中国生命科学领域CNS盘点:曹雪涛 颜宁 施一公上榜

  截至2019年12月23日,中国学者在Cell,Nature及Science在线发表了107篇文章(2019年的Cell ,Nature 及Science 已经全部更新),iNature团队对于这些文章做了系统的总结:  按杂志来划分:Cell 发表了31篇,Nature 发表了44篇,Scie

2019年中国学者86篇Cell,Nature及Science文章汇总

  2019年上半年很快就结束了,iNature盘点了中国学者在Cell,Nature及Science发表的成果,我们发现总共有86篇(截至2019年6月24日),具体介绍如下:  4-6月发表的文章  【1】2019年6月21日,西北工业大学王文,中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根

3月皇牌聚焦:国内外学者直击顶尖技术

  又是一年春到来,随着三月春风拂来,生命科学领域一片欣欣向荣之态,在这个月里首先吸引住眼球的就是基因组编辑技术的大迈进,另外非公开发表论文的研究突破当属澳洲科学家首次利用核移植技术,复活了八十年代灭绝动物,各色精彩,值得品鉴。  首先关于CRISPR/Cas系统新技术,在去年的这个时候,“CRIS

哈佛遗传学大神George Church谈基因技术:人类增强还是人类异化?

  George Church:分子技术专家,DNA研究领域的领军人物,哈佛大学遗传学教授,哈佛医学院基因组研究中心主任。他于1985年参与到人类基因组计划,也是这个计划的负责人。他发明的新方法开创了个人基因组研究的时代。基于他发明的直接基因组测序的方法,自动测序软件被成功开发,并在1994年第一次

我国学者使用RNA模板首次在植物中实现同源重组修复

  近日,中国农业科学院作物科学研究所作物转基因技术与应用创新团队与美国加州大学圣地亚哥分校合作,使用RNA作为同源重组修复(HDR)的模板,并分别利用核酶自切割和具有RNA/DNA双重切割能力的CRISPR/Cpf1基因编辑系统,成功获得后代无转基因成分的抗ALS抑制剂类除草剂水稻植株。该研究是在

基因编辑进展梳理 Part I CRISPR系统拓展及机制研究(二)

 两篇研究揭示Cas4核酸酶对于CRIPSR免疫反应的重要性2018年3月27日的,Shiimori团队在Cell Reports期刊上发文,证明了Cas4核酸酶是间隔序列前体临近基序( PAMs )靶向选择所必须的,有助于Cas1和Cas2选择新的CRISPR间隔物,并赋予天然宿主S

2019年8月CRISPR/Cas最新研究进展

  基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。图片

2017年5月CRISPR/Cas亮点盘点

  基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。  

用化学常识解释转基因

  河南日报退休高级编辑,大河健康报退休总编,河南农大兼职教授,中国新闻奖获得者。  各位女士、各位先生:  大家好。大家都是经常来图书馆借书、看书的读者,如今喜欢看书的人真是难能可贵。看年龄,大家多数是60后、50后,少数是70后、40后。大家可能都不是生物专业的大学生,但是大家在中学阶段都学过化

分子生物学常用实验技术(page 2)

一、RNA 制备   模板mRNA 的质量直接影响到cDNA 合成的效率。由于mRNA 分子的结构特点,容易受RNA 酶的攻击反应而降解,加上RNA 酶极为稳定且广泛存在,因而在提取过程中要严格防止RNA 酶的污染,并设法抑制其活性,这是本实验成败的关键。所有的组织中均存在RNA 酶,人

常用的分子生物学基本技术

核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的

科学家首次利用CRISPR来加速特定基因在哺乳动物中遗传

  在经典遗传学理论中,通过孟德尔定律,亲代等位基因有50%的机会被下一代遗传。2003年,进化生物学家Austin Burt提出了基因驱动(gene drive)理论【1】。一些基因具有自我复制功能,如转座子等,可以利用具有这些功能的元件对目的基因进行改造,这样可以使得后代可以以大于50%的机会偏

人工合成4条酵母染色体我国科学家开启“再造生命”新纪元

  大姑娘出嫁——头一回!3月10日出版的国际顶级学术期刊《科学》,以封面的形式同时刊发了中国科学家的4篇研究长文!  由天津大学、清华大学和华大基因分别完成的这4篇长文,介绍了真核生物基因组设计与化学合成方面的系列重大突破:完成了4条真核生物酿酒酵母染色体的从头设计与化学合成——要知道,酿酒酵母总

基因敲除技术最新研究进展

基因敲除技术最新研究进展—|基因敲除技术|转基因研究|基因克隆|基因靶向操作|基因敲除技术是建立在基因同源重组技术以及胚胎干细胞技术的基础上而发展起来的一种分子生物学技术。1987年Thompsson建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型 。近年来新兴起了ZFNs、TALENS、Cas9等多

Natureasia聚焦:CRISPR/Cas研究进展Top20

  CRISPR/Cas系统是目前发现存在于大多数细菌与所有的古菌中的一种后天免疫系统,其以消灭外来的质体或者噬菌体并在自身基因组中留下外来基因片段作为“记忆”。  CRISPR/Cas系统全名为常间回文重复序列丛集/常间回文重复序列丛集关联蛋白系统(clustered regularly inte

三篇Nature文章揭示CRISPR/Cas9基因组编辑取得重大进展

  大多数人类遗传病是由于点突变---DNA序列上的单个碱基错误---导致的。然而,当前的基因组编辑方法不能够高效地校正细胞中的这些突变,而且经常导致随机的核苷酸插入或删除(insertions or deletion, indel)。  如今,在一项新的研究中,来自美国哈佛大学的研究人员对CRIS

年终盘点:2016年国内不容错过的重磅生物研究

  时间总是过得很快,2016年马上就要过去了,迎接我们的将是崭新的2017年,2016年,我国有很多优秀科研机构的科学家们都做出了意义重大、影响深远的研究成果,发表在国际顶级期刊上。本文中小编盘点了2016年我国科学家发表的一些重磅级研究,以饕读者。   --结构生物学 --  1.清华大学 施一

利用改进的CRISPR/Cas9系统高效和特异性地实现单碱基突变

  在一项新的研究中,利用一种引入DNA单个核苷酸变化的脱氨酶,来自日本神户大学的研究人员构建出一种改进的CRISPR/Cas9工具,从而避免产生有害的双链断裂,使得利用CRISPR/Cas9技术引入的附带突变最小化,而且也不需要加入DNA模板。相关研究结果于2016年8月4日在线发表在Scienc

CRISPR技术再升级——单碱基的精准编辑

  CRISPR/Cas9基因组编辑系统来源于简单的细菌免疫系统组分,经过改造后可在真核细胞中实现高度灵活且特异的基因组编辑。该系统是单RNA(single-guide RNA, sgRNA) 介导的核酸酶系统,通过靶点特异的CRISPR RNA (crRNA)序列与靶序列进行碱基配对从而引导Cas

CRISPR-Cas系统引领药物发现途径和疾病治疗方案的革新

  CRISPR-Cas系统作为基因组编辑和调节的编程工具,可以在各种细胞中(包括人类细胞)进行遗传操作。虽然目前科学家们的注意力主要集中在CRISPR-Cas系统治疗孟德尔遗传疾病方面的潜力,但是该技术还有望为复杂的体细胞疾病提供新的治疗方法,同时CRISPR-Cas通过加速药物靶点的鉴定和验证,