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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,特别是基于CRISPR/Cas9系统的基因组编辑技术,可以在基因组靶向位点处产生DNA双链断裂(DSB),以人为提供的外源供体DNA为模板,通过同源重组(HR)介导的DNA修复途径来实现对目标基因的单碱基突变。然而,植物中同源重组效率目前非常低,很难以此实现高效的、稳定的单碱基突变。因此,植物育种和基因功能研究迫切需要新技术来提高基因组单碱基定点突变的效率,以实现基因功能与农艺性状的定向改良。 中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组致力于作物基因组编辑方法的研究和应用。在前期工作基础上,借鉴哺乳动物单碱基编辑方法,高彩霞研究组利......阅读全文

我国学者成功开发基于脱氨酶APOBEC的新型普适碱基编辑器

  中国科学院上海生命科学研究院(营养与健康院)中国科学院-马普计算生物学研究所杨力研究组与上海科技大学生命学院陈佳研究组和黄行许研究组合作,成功开发出一系列基于人胞嘧啶脱氨酶APOBEC的新型普适碱基编辑器,其中基于人APOBEC3A(hA3A)的碱基编辑器可高效介导甲基化胞嘧啶mC到胸腺嘧啶T的

贺建奎之后,世界准备好了迎接基因编辑婴儿了吗?

  25岁的杰夫·卡罗尔(Jeff Carroll)在刚结婚6个月后,和妻子决定不要孩子了。因为他刚刚得知自己携带亨廷顿症的基因突变,这种遗传性疾病,会摧毁大脑和神经系统,最终往往导致死亡。他的母亲在四年前发病,他知道这个病迟早也会在自己身上爆发。  亨廷顿症(Huntington's di

DNA测序40周年:DNA测序的过去、现在和未来(上篇)

  在DNA测序过去的40年中,我们见证了诸多技术的变革和测序规模的极度增长。从几千个碱基到第一个人体基因组,乃至当前数以万计的人体和无数其它的基因组。包括作为大量分子现象的“计数器”在内,DNA测序被广泛和创造性地应用于各个领域。从长远来看,我们可以预测DNA测序技术所带来的影响将会与显微镜的使用

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基

基因编辑进展梳理 Part II 基于CRISPR-Cas9的技术应用篇(下)

  上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。   一、大规模基因功能的筛选   尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基因型-表型关系仍

Nature期刊评选出2019年需要关注的7大技术

  7位专家预测了2019年将推动他们各自所在的领域向前发展的技术进展,包括高分辨率成像和从头构建基因组大小的DNA分子等。对生命科学技术来说,2019年看起来非常令人期待。  1.Sarah Teichmann:扩展单细胞生物学  Sarah Teichmann是英国韦尔科姆基金会桑格研究所细胞遗

《Nature》:2019年需要关注的7大技术

  7位专家预测了2019年将推动他们各自所在的领域向前发展的技术进展,包括高分辨率成像和从头构建基因组大小的DNA分子等。对生命科学技术来说,2019年看起来非常令人期待。  1.Sarah Teichmann:扩展单细胞生物学  Sarah Teichmann是英国韦尔科姆基金会桑格研究所细胞遗

张锋连发两篇Nature子刊 细述可能超越CRISPR-Cas9的新技术

  CRISPR-Cas9在全球各地的实验室中大放光彩,并且已经被应用到了临床上且证明了其威力。但CRISPR-Cas9有其局限性:上个月末Nature Methods上的一篇“Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo”就指出了在全

David Liu团队发表新型基因编辑工具,有效减少脱靶效应

  目前,CRISPR–Cas9基因编辑工具虽然可以轻松地改变基因组,但其容易导致脱靶效应等意想不到的编辑后果。为更好地控制基因编辑的进行,科学家们在开发不同的替代方法方面进行了不懈的努力。  2019年10月21日,单碱基编辑技术开创者、Broad研究所David Liu教授研究团队在顶级学术期刊

魏文胜:基因组编辑平台技术及未来产业运用发展趋势

  “基因组编辑未来产业运用发展是如今的热点,利用这个技术,不管做动植物转化改造还是医药领域应用,可以做的事情非常多,但是具体怎么落地?我跟大家一样,有的时候会觉得无从下手,所以今天我会更多从技术层面给大家做一个简单的介绍。”  △魏文胜 北京大学生命科学学院教授  以下是正文:  各位下午好!谢谢

基因疗法进入临床试验,CRISPR基因编辑是在劫难逃吗?

  任何近期观看过哥伦比亚广播公司(CBS)网站上关于引发生物学医学研究变革的CRISPR基因编辑工具的 60分钟视频片段[1]的人都会得出结论:这种基因编辑技术正处于开发出一连串治愈方法的边缘。但是最近的一项研究[2]揭示出在部署这种著名的“分子剪刀”之后,一大堆染色体片段会发生缺失和重排。  C

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

Nat Methods: 2014年值得关注的技术

  单细胞测序被评为2013年年度技术   2014 年首刊,《Nature Methods》杂志将2013年度技术(Method of the Year 2013)授予了单细胞测序(single-cell sequencing)。同时,杂志还介绍了2014年值得关注的技术,包括

Science杂志最受关注的文章(1月)

  美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办,是国际上著名的自然科学综合类学术期刊,与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论,许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的,比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的

CRISPR精品操作指南:如何精确有效完成实验!

  生物学家们总是沉迷于对基因组修修补补,而其中一种近期红得发紫的技术就是 CRISPR。自2012年CRISPR/Cas 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”,

激光荧光推动测序技术发展

  DNA测序,无论从何种角度而言,都着实代表了生物检测最具活力的领域。尽管已历经25年发展,测序技术却没有合并为某种单一基本方法,而是发展出日益丰富的多样化技术。然而,激光激发的荧光技术依然是最为流行的检测方法。事实上,激光荧光技术在基因测序的发展中担任着关键的角色,测序环境的飞速变化也

碱基编辑器的效能差异并构建可编辑致病突变数据库

  近日,中国科学院上海营养与健康研究所杨力研究组与上海科技大学生命科学与技术学院陈佳研究组通过合作,系统揭示了一系列具有代表性的基因组碱基编辑器(baseeditor)的效能差异,并进一步构建了可利用20种已报道碱基编辑器进行编辑的人类疾病相关单碱基突变位点的数据库(BEable-GPS, Bas

【盘点】Cell:CRISPR系统的“修炼升级”

  基于原核 CRISPR-Cas 免疫系统的基因组编辑技术是近几十年来最强大的生物学技术突破之一,这种工具能对许多种类的生物进行精确的遗传改变,为基础研究,生物技术和临床医学带来了巨大的希望。  最新一期(6月2日)Cell杂志介绍了这种技术工具的最新升级改造,指出通过改进Cas9酶和重编程新酶,

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

基因编辑进展梳理 Part I CRISPR系统拓展及机制研究篇

  基因编辑技术是指对目标基因进行编辑,实现对特定DNA片段的敲除、插入等。自CRISPR/Cas9基因编辑技术问世以来,取得了一系列重大突破,并相继在2012、2013、2015和2017年被Science杂志评为十大科学进展之一。因此,CRISPR/Cas9以其操作简便和成本低廉等优势受到了众多

基因编辑进展梳理 Part I CRISPR系统拓展及机制研究篇

  基因编辑技术是指对目标基因进行编辑,实现对特定DNA片段的敲除、插入等。自CRISPR/Cas9基因编辑技术问世以来,取得了一系列重大突破,并相继在2012、2013、2015和2017年被Science杂志评为十大科学进展之一。因此,CRISPR/Cas9以其操作简便和成本低廉等优势受到了众多

美国放行基因编辑蘑菇和玉米 不含任何外源DNA

   美国农业部对采用基因编辑技术的新型作物网开一面,是由于基因编辑后的作物,不含任何新引入的遗传物质或外源DNA。当技术飞奔时,既面临重新定义转基因,也要思考监管如何收放。   在不到一周的时间里,美国农业部相继豁免了一种基因编辑蘑菇和一种基因编辑玉米的监管。   它们都采用了一种名为CRISPR

新的基因编辑领域突破口—表观遗传调控

  几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白

新的基因编辑领域突破口—表观遗传调控

  几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白

比Cas9更有效、安全的酶 使CRISPR基因编辑工具更好地工作

  Cas9是CRISPR的手术刀,但有时它会错误编辑基因组正常部分,扰乱健康的功能,而不是修复引起疾病的基因。长期以来,科学家担心这可能会无意中导致健康的细胞变成癌症,而这些担忧在今年6月开始加深,当时有两项研究表明,即使是成功编辑的细胞也容易发生致癌突变。此外,7月在《Nature Biotec

两篇Nature Biotechnology发布中科院基因编辑研究新成果

   中国科学院遗传与发育生物学研究所10月1日连发两篇Nature Biotechnology文章,分别运用基因编辑技术精准靶向多个产量和品质性状控制基因的编码区及调控区,加速了野生植物的人工驯化;以及构建新的单碱基编辑系统A3A-PBE,成功在小麦、水稻及马铃薯中实现比PBE更加高效的C-T单碱

CRISPR/Cas9应用近期重大进展

  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。  

《环球科学》2011年十大科学新闻评选

  “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。  1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论  9月23日,欧洲核子研究中心

基因编辑食品,你敢吃吗

  以快捷、简易且经济而著称的CRISPR技术,正在农业界引爆一场变革——多家公司已开始争相种植基因编辑作物,以期这些农作物最终能够进入市场。   如果你不能接受转基因,那基因编辑食物呢,你愿意让它们出现在你的餐桌上吗?   在美国宾夕法尼亚州切斯特县一家酒店的会议大厅中,一百多位农业生产者齐聚一堂

基因编辑食品,你敢吃吗

  以快捷、简易且经济而著称的CRISPR技术,正在农业界引爆一场变革——多家公司已开始争相种植基因编辑作物,以期这些农作物最终能够进入市场。   如果你不能接受转基因,那基因编辑食物呢,你愿意让它们出现在你的餐桌上吗?   在美国宾夕法尼亚州切斯特县一家酒店的会议大厅中,一百多位农业生产者齐聚一堂