神奇的“剪刀”:可用于任何细胞类型任何发育阶段
日前,发表在Development 上题为“Optimized inducible shRNA and CRISPR/Cas9 platforms for in vitro studies of human development using hPSCs”的一项研究中,Wellcome Trust Sanger 研究所和剑桥大学的科学家们创造了一种更高效、可控的CRISPR基因组编辑平台——sOPTiKO。 研究证实,这一单步系统(single-step system)能够在机体的每一种细胞以及发育的每一个阶段中发挥作用。这一新方法有望帮助推动发育生物学、组织再生以及癌症领域的研究。 事实上,研究人员开发了两种互补的方法。sOPiTKO是一种敲除系统,能够通过破坏DNA关闭基因。sOPTiKD是一种敲低系统,能够通过干扰RNA使基因的作用“沉默”。使用这两种方法,科学家们能够在细胞发育任何阶段的任何细胞类型中关闭和沉默基......阅读全文
基因科学和医学领域的新学科——脱靶基因组编辑
随着基因组编辑技术的不断发展,基因组编辑设计过程中的非特异性基因突变导致的脱靶效应形成了一门新的基因科学学科和医学学科。基因编辑和检测方法,基因改变的解析方法或对照参考的不同,使基因组编辑发生脱靶效应,从而导致不同程度的短期和长期副作用,毒性或动力学改变。对基因组编辑产生的直接或间接的动态脱靶效
PNAS:利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝
蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防上都有着广泛的应用前景。但是如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难以解决的问题。 来自中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组题为“Mass spider silk pro
香蕉无转基因残留基因组编辑技术研究迎进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507623.shtm我国是仅次于印度的第二大香蕉生产国,香蕉生产在我国区域经济发展中发挥着重要作用。近日,广东省农业科学院果树研究所香蕉遗传改良团队在香蕉无转基因残留基因组编辑技术研究方面取得新进展。相关
新联盟呼吁负责任的基因组编辑研究和创新
一个欧洲科学家群体创建了一个国际联盟,旨在对基因组编辑技术的伦理使用进行讨论并提供指导,因为这种技术具有改变从食物生产到人类健康再到科学自身等一切事物的潜力。近日,组织者在法国巴黎的一次会议上启动了负责任的基因组编辑研究和创新联盟(ARRIGE)。图片来源:ISTOCK.COM 基因技术能够产
证实CRISPR/Cpf1基因组编辑几乎没有脱靶效应
作为CRISPR基因组编辑的新工具,Cpf1因其不同于Cas9的性质而引起人们的广泛关注。它只需要单个RNA,即crRNA(CRISPR RNA),因而组装更加简单;它的交错切割模式可能促进利用所需的序列替换现有的DNA序列;它识别富含胸腺嘧啶的DNA序列,而且相对于Cas9识别的富含鸟嘌呤的序
STEME技术体系助力作物基因组编辑育种技术方法研究
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段,但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库,在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。
投入1.9亿美元,美启动革命性基因组编辑研究计划
据美国国立卫生研究院(NIH)官网23日宣布,该机构将在今后6年内,拿出1.9亿美元资助基因组编辑研究项目——“体细胞基因组编辑”计划,旨在开发安全有效的人类基因组编辑工具,消除将这项革命性技术应用于治疗人类患者的障碍。 许多罕见疾病以及一些常见疾病都是由人体脱氧核糖核酸(DNA)变化引起的,
获生物大奖-青年华人科学家Cell解析基因组编辑
来自麻省理工学院,哈佛医学院,Broad研究院等处的研究人员揭示了一种增加基因组编辑特异性的新方法,即利用RNA导向的CRISPR-Cas9系统形成双切口,在未影响靶向切割效率的前提下,方便小鼠受精卵基因敲除研究。这一研究成果公布在Cell杂志在线版上。 文章的通讯作者是麻省理工学院脑与认
高彩霞研究组等合作建立优化植物基因组引导编辑系统
近日,中科院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组与美国哈佛大学刘汝谦研究组合作,建立并优化了适用于植物的引导编辑系统(PPE),并在重要农作物水稻和小麦基因组中实现精确的碱基替换、增添或删除。相关成果近日在线发表于《自然—生物技术》。 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进
遗传发育所用基因组编辑技术提高小麦氮素利用效率产量
小麦为全球人口提供主粮,小麦增产可缓解人口增长带来的粮食危机。氮元素作为植物生长发育所必需的一类营养元素,是制约农作物产量的重要因素。对作物氮素利用关键调控基因进行靶向编辑,是改良作物产量的有效策略。前期研究发现,水稻ARE1基因是调控氮素利用效率和产量的关键基因。ARE1基因在植物中高度保守,
中美德科学家联名倡议-基因组编辑作物需要管理框架
基因组编辑是对基因组进行定向改变的技术,其中CRISPR/Cas9最为有效。目前基因组编辑在医学中非常热门,已在治疗白血病上获得成功。专家预测,该技术将在作物育种上呈现出更加广阔的前景。1月27日,《自然—遗传学》发表了一篇由中美德3国科学家联名撰写的文章,旨在为促进该技术在作物育种上的应用提出
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
遗传发育所在作物基因组单碱基编辑方法研究中取得进展
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
中科院利用CRISPR及TALEN技术获基因组编辑新突破
来自中科院遗传与发育生物学研究所、中科院微生物研究所的研究人员利用TALEN和CRISPR-Cas9技术,在六倍体面包小麦中成功实现了同时编辑3个同源等位基因(homoeoallele) ,并由此赋予了小麦对白粉菌(powdery mildew)的遗传性抵抗力。这一突破性的成果发表在7月20日的
CRISPR–Cas9基因组编辑可用于耳聋小鼠模型恢复听觉
一篇论文称,研究将CRISPR–Cas9基因组编辑技术用于恢复人类遗传性耳聋小鼠模型的听力。这项于12月21日发表于《自然》的研究凸显了CRISPR-Cas9用于治疗某些显性遗传性听觉损失疾病的潜力。 将近一半的耳聋是由遗传因素造成的,但能治疗遗传性听觉损失的方法却有限。美国马萨诸塞州哈佛大学
类转录化学药物诱导型基因组编辑和转录激活系统
生物学变化多受到高度动态的分子事件调控,为了更精确的理解并研究这些过程,应用条件性可诱导的技术手段是十分必要的。此前,得到广泛应用的药物诱导技术之一是通过配体结合激发雌激素受体蛋白(ER)从细胞质到细胞核的转运。在没有激素配体的情况下,ER与热激蛋白(hsp90)结合定位于细胞质中;一旦与配体结
基因组编辑技术让新疆细毛羊“天赋异禀”披上彩色外衣
天生原本应该是白白的小羊羔,如今一出生却与众不同:两只毛色纯黑,头顶部有白色斑点;两只毛色黑白相间像大熊猫的外衣;还有一只毛色是棕白相杂。 它们的“天赋异禀”来源于新疆畜牧科学院生物技术研究所研究员刘明军课题组的基因组编辑技术。 7日,新疆畜牧科学院院长王力俭在新闻发布会上说:“这是利用基因
草莓甜度可控啦-基因组编辑能精细调控草莓糖分含量
无性繁殖植物在农业生产中具有重要地位,但是长期无性繁殖导致性状多样性的严重匮乏极大阻碍了无性繁殖作物的育种发展。在育种设计中,对数量性状的精细调控可以避免产生剧烈的性状变化,并且可以极大丰富性状多样性,对推进精准育种有重要意义。基因组编辑技术通过对调控元件的遗传操作可以实现对数量性状的改良。对于
首次在新的临床试验中进行体内人基因组编辑测试
科学家们之前已编辑过人基因组,但总是在体外的细胞中开展的。如今,作为一家生物技术公司,Sangamo治疗公司(Sangamo Therapeutics,以下称Sangamo)正在招募参与者参加几项临床试验:血友病B、赫勒综合征(Hurler syndrome)或亨特综合征(Hunter synd
基因组编辑技术飞速发展-助人类加快步伐改造自身
中国深圳华大基因公司的基因组研究所享有令人羡慕的技术威望,其成就包括:首次对水稻和大熊猫的基因组进行测序,帮助揭开高粱和大豆的基因奥秘以及协助弄清非典(SARS)病毒的结构。 英国《金融时报》网站10月13日报道称,现在它又有了一个新的特长——经销宠物。该研究所养殖微型猪用于测试药品,并一直
美国人对人类基因组编辑持更加开放态度
一项对美国成年人开展的最新调查显示,公众关于如何在人类身上最好地利用基因组编辑的看法出现细微转变。 此前对美国人进行的调查发现,受访者不愿意支持人类基因组编辑,其中很多人表达了对这种有目的的DNA“修补”在伦理上和其他方面的担忧。不过,由威斯康辛大学麦迪逊分校和天普大学社会科学家开展的最新调
科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝
近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。 蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难
干细胞和基因编辑强强联手,绘制人类基因组图谱
胚胎干细胞是一种独特的资源,它们可以变成我们身体中任何成体细胞。它的多才多艺造就了再生医学、疾病模型和新药发现。 与人类胚胎干细胞的发现并行的另一项生物里程碑是人类基因组测序和赋予我们遗传身份的全套基因鉴定。“人类基因组计划”让我们有机会深入了解基因在基因组中的功能。如今,科学家们正在尝试将二
科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝
近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。 蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难
利用纳米磁铁对体内CRISPR/Cas9基因组编辑进行空间控制
在自然界中,CRISPR/Cas9通过记录入侵者的DNA来增强细菌的免疫防御。这让细菌能够识别和攻击再次到来的相同入侵者,但是科学家们一直在竞相改进基因组编辑工具CRISPR/Cas9来修复导致遗传疾病的突变并在实验室实验中操纵DNA。 如果科学家们能够将这种基因组编辑工具运送到体内正确的细胞
张锋教授Nature子刊发文:编辑人类基因组需谨慎!
过去的几天里,CRISPR领域又带来了一波吸引眼球的新闻。上周,MIT科技评论发布了一项重磅消息,俄勒冈健康与科学大学的Shoukhrat Mitalipov使用了CRISPR基因编辑技术首次在美国进行胚胎基因编辑(附:原文链接)。而紧接着,CRISPR技术先驱张锋便在Nature Medic
Small:利用近红外光触发Cre重组酶介导的基因组编辑
在细胞中进行基因组编辑的一个主要障碍是细胞本身。美国加州大学圣塔芭芭拉分校化学与生物化学系教授Norbert Reich解释道,“人细胞不喜欢摄入东西。”人细胞已形成一种“垃圾处理”机制来分离和降解外来的蛋白、其他的不想要的生物分子和病原体,甚至是受损的细胞结构。因此,对生物技术、生物制药和基因
俄科学家研发出可用于高效编辑基因组的微胶囊
据俄塔斯社报道,托木斯克理工大学与圣彼得堡、汉堡和伦敦的科学家提出借助CRISPR-Cas9系统利用微胶囊来编辑基因组的方法,可简化编辑程序,提高效率。研究成果发表在《Nanomedicine: Nanotechnology,Biology and Medicine》上。 CRISPR-C
遗传发育所利用CRISPRCas系统对植物进行定点基因组编辑
CRISPR-Cas系统是继锌指核酸酶(ZFNs)和TALEN核酸酶之后的另一个可精确定点编辑基因组DNA的新技术,具有设计构建简单快速等优点。目前已在人类细胞系、斑马鱼、小鼠、果蝇和酵母等多个物种中利用,但CRISPR-Cas系统能否在植物中使用尚无报道。 中国科学院遗传与发育生物学研究
遗传发育所在植物基因组编辑突变体筛选方法研究取进展
如何快速高效进行突变体检测和鉴定是植物基因组编辑技术迅速发展面临的重要问题之一。目前植物基因组编辑突变检测方法主要包括PCR/RE、T7EI错配切割、临界退火温度PCR (ACT-PCR)、Sanger测序和二代测序(NGS)等。以上所有的检测方法都基于PCR反应,且都有各自的不足之处。PCR/