新型编辑酶:“CRISPR工具箱”又一利器
英国《自然》杂志近日发表了一项遗传学最新研究:美国加州大学伯克利分校科学家报告了一种能调控人类基因组的新型酶CasX,其编辑功能与先前已描述的CRISPR-Cas系统都不相同,这为人类的“CRISPR工具箱”再添一员。图片来源于网络 有“基因魔剪”之称的CRISPR于上个世纪90年代初被发现,并在出现7年后首次用于生化实验,此后迅速成为人类生物学、农业和微生物学等领域研究人员手中最流行的基因编辑工具。与其他基因工程工具相比,CRISPR拥有更精确、廉价,且相对易于使用、功能强大的优点。 而CRISPR-Cas系统在Cas核酸酶家族成员的帮助下进行基因组编辑,这些酶能切割DNA。Cas9与Cas12a为这项技术奠定了基础,但研究人员也在寻找其他的Cas酶。 此次,加州大学伯克利分校科学家詹妮弗·唐纳与同事,从地下水的微生物中分离得到了一种此类核酸酶,并将其命名为CasX。CasX的一大重要应用特点,在于其比Cas9......阅读全文
基因编辑工具CRISPR“动物园”欢迎你
Timothy Doran的11岁女儿对鸡蛋过敏。全球约有2%的儿童患有这种病症。像他们一样,Doran的女儿无法接受很多常规疫苗接种,因为它们是利用鸡蛋生产出来的。 身为澳大利亚联邦科学和产业研究组织(CSIRO)分子生物学家的Doran觉得,他能通过强大的基因编辑工具CRISPR-Cas9
基因编辑CRISPR找到自闭症猕猴模型
自闭症是一种严重的神经发育性疾病,目前中国自闭症患者已超1000万,且患病率呈现上升趋势。自闭症的发生机制目前仍不清楚。针对自闭症的新药研发和高度模拟人类自闭症症状的实验动物模型成为自闭症研究领域的瓶颈。 DOI: 10.1038/s41586-019-1278-0 近日,中国科学院深圳先进
Science发布CRISPR基因编辑重大成果
多亏了强大的基因编辑新技术,研究人员朝着构建出更安全的、可用于人类移植的猪器官这一目标迈进了一大步。在发表于10月11日《科学》(Science)杂志上的一篇论文中,他们描述在猪细胞中应用CRISPR编辑方法破坏了猪基因组62个位点的潜在有害DNA序列。这是有可能是迄今为止通过CRISPR实现精
中国科学家Nature畅谈CRISPR基因编辑
中国的科学界正在大胆地推进遗传重组动物的相关研究工作。尽管一些科学家表示担心会出现伦理学问题,在中国新的狗、山羊、猴和猪品种正在快速地被制造出来。11月18日,Nature网站以“China"s bold push into genetically customized animals”为题对当
CRISPR基因编辑结果全靠猜?No,部分可预测
CRISPR-Cas9系统已成功用于多个生物的基因组编辑,然而,我们还不能很好地预测特定位点上的编辑结果。为此,英国弗朗西斯•克里克研究所的研究人员对近1,500个目标位点上的编辑结果进行系统分析,发现各个位点之间的编辑精确性差异很大。 研究人员发现,编辑精确性与编辑效率相关,并且可根据某些简
CRISPR基因编辑技术的定义和技术原理
CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)是生命进化历史上,细菌和病毒进行斗争产生的免疫武器,简单说就是病毒能把自己的基因整合到细菌,利用细菌的细胞工具为自己的基因复制服务,细菌为了将病毒的外来入侵基因清除,
crispr基因编辑技术的基本原理
基本原理CRISPR簇是一个广泛存在于细菌和古生菌基因组中的特殊DNA重复序列家族,其序列由一个前导区(Leader)、多个短而高度保守的重复序列区(Repeat)和多个间隔区(Spacer)组成。前导区一般位于CRISPR簇上游,是富含AT长度为300~500bp的区域,被认为可能是CRISPR簇
中国科学家Nature畅谈CRISPR基因编辑
中国的科学界正在大胆地推进遗传重组动物的相关研究工作。尽管一些科学家表示担心会出现伦理学问题,在中国新的狗、山羊、猴和猪品种正在快速地被制造出来。11月18日,Nature网站以“China's bold push into genetically customized animals”为题对当
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
重新定义基因治疗:CRISPR创新的“发现和替换”基因组编辑
基因组编辑,特别是CRISPR-Cas9方法,为严重联合免疫缺陷(SCIDs)和其他遗传疾病提供了革命性的解决方案。巴伊兰大学的研究人员通过他们的GE x HDR 2.0策略加强了这种方法,旨在实现精确的基因替换。巴伊兰大学的研究人员利用一种名为GE x HDR 2.0的改良CRISPR-Cas
PNAS:基因编辑时阻止基因组不稳定的CRISPRBEST技术
尽管CRISPR技术允许对基因组进行更好的操纵,并对现代药物开发和更好的新型抗生素的发现产生许多积极影响,但是当使用该技术时,仍然存在诸如基因组不稳定和Cas9蛋白毒性等重大问题。 不过,在一项新的研究中,来自丹麦技术大学的研究人员开发出一种称为CRISPR-BEST的新工具,它有望成为CRI
CRISPR创新“发现和替换”基因组编辑,基因治疗被重新定义
基因组编辑,特别是CRISPR-Cas9方法,为严重联合免疫缺陷(SCIDs)和其他遗传疾病提供了革命性的解决方案。巴伊兰大学的研究人员通过他们的GE x HDR 2.0策略加强了这种方法,旨在实现精确的基因替换。巴伊兰大学的研究人员利用一种名为GE x HDR 2.0的改良CRISPR-Cas
无需新gRNA质粒的CRISPR/Cas9高效基因组编辑技术:CAGO
CRISPR/Cas9作为一项革命性的基因组编辑技术已广泛应用于多种生物的基因组编辑,该技术在具体应用中存在一些问题,例如在基因组中存在的“PAM-free”和“CRISPR-tolerant”等区域无法使用传统的CRISPR/Cas9技术进行编辑;基因组中每个位点的编辑都需要构建特定的gRNA
gRNA让CRISPR基因组编辑技术的准确性平均提高50倍
在一项新的研究中,来自美国杜克大学的研究人员开发出一种方法,可将CRISPR基因组编辑技术的准确性平均提高50倍。他们认为它可以很容易地扩展到这种基因编辑技术的不断扩大的其他形式。这种方法给用于识别待编辑的DNA序列的向导RNA(gRNA)添加一条短尾巴。这条增加的尾巴折叠回来进行自我结合,从而
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
利用CRISPR研究基因组“暗物质”
超过98%的人类基因组由非编码基因组成。这些非编码基因被称为基因组的“暗物质”,它们能调控编码基因的表达,从而影响人类健康和疾病进程。自从人类基因组序列被公开发表以来,科学家们努力解析基因中的功能元件,包括非编码调节区——参与转录调节的顺式调节区和非编码RNA(ncRNA)。转录因子在整个基因组
生科院建立高效谷氨酸棒杆菌CRISPRCpf1基因组编辑系统
5月4日,《自然-通讯》(Nature Communications)发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所合成生物学重点实验室杨晟研究组题为CRISPR-Cpf1 assisted genome editing of Corynebacterium glutamicum 的研究成
机器可预测基因组修复结果-实现精准无模板CRISPRCas9编辑
英国《自然》杂志8日在线发表了一项人工智能及生物技术研究:科学家报告了一种方法,可通过机器学习对致病基因变异实现精准且可预测的编辑。这项成果为研究遗传疾病,开发潜在疗法提供了新的可能性。 虽然CRISPR-Cas9彻底改变了用于研究的基因组编辑技术,但目前认为,保证这项技术的准确性尤其重要。 C
中科院开发基于内源CRISPR系统植物病原菌基因组编辑方法
高效便捷的基因组操纵技术可推动病原菌致病机理的研究。水稻是世界上主要的粮食作物,由水稻白叶枯菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)引起的水稻白叶枯病是威胁水稻生产的主要病害之一。近日,中国科学院微生物研究所邱金龙团队利用水稻白叶枯菌内源CRISPR-Cas系统,建立
新方法——让CRISPR基因组编辑技术的准确性提高50倍
在一项新的研究中,来自美国杜克大学的研究人员开发出一种方法,可将CRISPR基因组编辑技术的准确性平均提高50倍。他们认为它可以很容易地扩展到这种基因编辑技术的不断扩大的其他形式。这种方法给用于识别待编辑的DNA序列的向导RNA(gRNA)添加一条短尾巴。这条增加的尾巴折叠回来进行自我结合,从而
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
免疫正交直向同源物有望提高CRISPRCas9基因组编辑效率
近年来,进入临床试验的蛋白治疗剂的数量急剧增加。这类治疗剂的一个重要限制是它们可能是宿主适应性免疫系统的靶标。业已存在的免疫力和治疗诱导的免疫应答都能够潜在地降低治疗效果。 鉴于CRISPR-Cas9的功效和高通量能力,它引发了基因组编辑领域的变革。一项利用CRISPR-Cas9介导的基因组编
CRISPR+中国=贺建奎?中国成基因组编辑世界领导者了?
尽管美国拥有最多的CRISPR出版物,仍是被引用最多的论文国家,但现在不一样了,中国已经紧随其后。 对很多人来说,CRISPR+中国=生物物理学家贺建奎。去年,贺建奎臭名昭着地利用基因组编辑改变了将成为双胞胎女孩的两个人类胚胎的DNA。在他宣布这一消息之前,他在中国的CRISPR社区中还鲜为人
第三种可以编辑人类细胞基因组的CRISPRCas系统
CRISPR-Cas系统为细菌和古菌抵抗外界病毒入侵的适应性免疫,基于此已开发出了两套基因编辑系统: CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a(Cpf1)。它们能有效地编辑动植物的基因组,极大地推动了基因编辑相关领域的发展【1】。但Cas9系统存在脱靶效应、Cas9和Cas12a蛋白的
李晓江博士:探讨用CRISPR/Cas9实现大型动物基因组编辑
6月2日,来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的李晓江(Xiao-Jiang Li)研究员在《细胞研究》(Cell Research)杂志上发表了题为“Targeted genome editing in primate embryos”的文章。 在这篇文章中他概述了近期在灵长类动物胚胎中应用
PNAS:在小鼠细胞中利用CRISPRCas9技术高效进行基因组编辑
为了利用CRISPR-Cas9基因编辑系统切割基因,人们必需设计一种与靶基因的DNA相匹配的RNA序列。大多数基因具有上百个这样的在基因组中的活性和独特性上存在差异的序列。因此,寻找最佳的序列很难通过手工实现。一种新的“CrispRGold”程序有助科学家们鉴定出最为高效的和最为特异性的RNA序
Nat.-Comm.:CRISPR基因编辑会导致可遗传的基因组结构突变
CRISPR-Cas9是对微生物、动植物,以及人类基因组进行修饰的强有力工具。在医疗保健领域,CRISPR-Cas9基因编辑为治愈遗传病、癌症,乃至心脏病等重大疾病带来了前所未有的希望。但这一切的前提是DNA被正确的修饰,而没有产生意外的变化。 在进行CRISPR基因编辑时,脱靶性是一个重点关
美科学家证明基因组编辑工具CRISPR可用于设计干细胞
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
基因编辑工具CRISPRCas9遭遇新挫折!
在一项新的研究中,来自德国明斯特大学的研究人员发现,在小鼠进行常规的CRISPR-Cas9基因插入过程中,不必要的DNA重复频率很高。相关研究结果发表在2020年2月21日的Science Advances期刊上,论文标题为“Pervasive head-to-tail insertions o
顶级期刊:用光控制CRISPR/Cas9基因编辑
一段时间以来,科学家们一直都在尝试操纵基因。最近,美国匹兹堡大学的Alexander Deiters就发现了一种方式,以更高的精度来控制这个过程。他采用的是光。Deiters及其研究团队首次实现了这一技术突破,他们将相关研究结果发表在最近的化学领域顶级期刊《美国化学学会杂志》(Journal o