先进科学:基因编辑如何摆脱“脱靶”困扰

基因组编辑技术是当前生命科学研究的前沿领域。在多种不同的基因组编辑方法,以CRISPR/Cas9系统最为便捷、高效,应用也最广泛。 但CRISPR技术存在的脱靶效应依旧是影响其能否广泛应用的主要限制因素,如何正确评估、检测脱靶效应,并提出相应的策略降低脱靶效应,是当前基因编辑研究领域的重要研究方向。 近日,华中农业大学棉花遗传改良团队一篇相关综述,系统总结了当前的基因编辑工具、基因编辑产生的脱靶效应及类型、脱靶效应的机理、动植物的脱靶效应存在的问题;并总结了如何进行sgRNA设计,脱靶效应的评估和预测,避免和减轻脱靶效应的策略以及对预期基因组编辑结果的影响。该论文在线发表于国际综合性期刊《先进科学》。CRISPR/Cas9系统的脱靶效应。金双侠供图金双侠在华中农大作物遗传改良国家重点实验室查看基因编辑的棉花材料。 基因编辑虽好,脱靶是个问题 相对于以往研究基因功能的工具,以CRISPR/Cas9 为代表的基因编辑的效......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

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

先进科学:基因编辑如何摆脱“脱靶”困扰

  基因组编辑技术是当前生命科学研究的前沿领域。在多种不同的基因组编辑方法,以CRISPR/Cas9系统最为便捷、高效,应用也最广泛。  但CRISPR技术存在的脱靶效应依旧是影响其能否广泛应用的主要限制因素,如何正确评估、检测脱靶效应,并提出相应的策略降低脱靶效应,是当前基因编辑研究领域的重要研究

新技术可灵敏检测基因编辑是否脱靶

  基因编辑的“子弹”如果没有命中目标,就会产生脱靶效应,可能会导致诸如癌症等不良的基因变异。这种风险让人们对这种新的技术手段望而却步。近日,中国科学院神经科学研究所与国内外研究机构的研究者们合作开发了一种被命名为GOTI的技术,能够准确、灵敏地检测到基因编辑方法是否会产生脱靶效应,使基因编辑技术向

给基因编辑做“体检”:让脱靶无处隐藏

 研究人员在观察胚胎培养情况。 中科院神经科学研究所供图  “渐冻人”(运动神经元症)、“玻璃娃娃”(成骨不全症 )、“月亮孩子”(白化病)、地中海贫血……各种各样的罕见病一直因发病率低而缺乏有效的治疗方案,给患者和家庭带来无限的痛苦。  据统计,全球有7000多种罕见病,其中80%的罕见病是单基因

Nature子刊:巧解基因编辑脱靶问题

  科学家们发现,只需要对一种强力基因编辑工具作一个简单的改动,就能大大提高它的特异性。   在合成蛋白CRISPR-Cas RNA引导性核酸酶(RNA-guided nucleases,RGNs)中,引导性RNA(gRNA)是一个重要的组分。麻省总医院(MGH)的研究人员发现,对gRNA的长

世界首次证实单碱基基因编辑存在脱靶效应

  基因编辑技术越来越火,然而针对基因编辑工具最大的风险——脱靶效应,一直以来缺乏良好的检测工具。记者从中科院神经科学研究所获悉,其团队与多家机构合作完成的研究,建立了一种在精度、广度和准确性上远超越之前的基因编辑脱靶检测技术,这一技术首次证实:近年来兴起的单碱基编辑技术有可能导致大量无法预测的脱靶

基因编辑会议召开在即指点如何避免脱靶效应

  生物谷主办的第四届基因编辑与临床应用研讨会将于2017年6月9-10日于上海召开。 本届会议的主题为基因编辑对于疾病的精准治疗。 对于基因编辑技术对于生命科学以及医学研究领域所带来的突破, 我们毋庸置疑。 但是未来如果基因编辑技术用于疾病治疗, 我们必须考虑这一技术的安全性问题。  5月30日,

DNA碱基编辑器或能诱导大量脱靶RNA突变!

  DNA碱基编辑方法能够直接在基因组DNA中进行点突变的校正,同时并不会产生任何双链的断裂(DSBs,double-strand breaks),但潜在的脱靶效应常常限制了这些方法的应用,腺相关病毒(AAV)是DNA编辑基因疗法中最常用的传递系统,由于这些病毒能够在体内持续维持基因表达的功能,因此

遗传发育所-个体水平发现单碱基编辑系统存在脱靶效应

  人类遗传疾病和农作物农艺性状很多情况下是由基因组中的单个或少数核苷酸的突变引起的。因此,基因组中关键核苷酸变异的鉴定与定向修正是人类遗传疾病治疗及动植物育种的重要方向。基因组编辑工具单碱基编辑器的开发,为定向编辑和修正基因组中的关键核苷酸变异提供了重要工具,展现了其在遗传疾病治疗与动植物新品种培

通过计算模型预测先导编辑效率及脱靶率,拓展应用前景

  CRISPR基因编辑技术自问世以来,就展现出无可比拟的优势,并深刻改变了基因编辑领域乃至整个生命科学的研究模式。近年来,基于CRISPR系统开发的先导编辑(Prime Editing,PE)引起科学家们的关注,有望引领基因编辑的全新变革。  先导编辑是由刘如谦(David Liu)实验室于201

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

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

科学家首次证实线粒体碱基编辑器的脱靶效应

 脱靶检测技术工作流程。中国农科院供图    日前,中国农业科学院深圳农业基因组研究所左二伟团队与国内其他科研单位合作,首次证实线粒体碱基编辑器(DdCBE)会导致核基因组严重的脱靶效应,因而医学应用存在严重的安全风险。该研究对研发高效安全的线粒体碱基编辑器具有指导意义。相关研究成果在线发表在《

科学家首次证实线粒体碱基编辑器的脱靶效应

 脱靶检测技术工作流程。中国农科院供图 日前,中国农业科学院深圳农业基因组研究所左二伟团队与国内其他科研单位合作,首次证实线粒体碱基编辑器(DdCBE)会导致核基因组严重的脱靶效应,因而医学应用存在严重的安全风险。该研究对研发高效安全的线粒体碱

基因编辑新进展:-关键酶消除CRISPRCas技术脱靶效应

  近来全球兴起的CRISPR-Cas编辑技术是基于细菌和古细菌天然防御机制的一项技术。与真核生物体内的RNA干扰过程极为相似,CRISPR-Cas 技术能够特异性切割核酸片段,不过该技术也有可能发生非特异性切割,引起基因组非靶向位点的突变,这一问题越来越受到科研人员的关注。   CRISPR

完美基因编辑:-新方法可消除CRISPRCas的脱靶效应

  前段时间,麻省理工的研究人员发现基因编辑工具CRISPR-Cas系统具有脱靶效应。近日,这个研究小组的负责人张峰教授表示,他们已经找到了影响CRISPR-Cas系统精确度的关键因素,这一发现将使该系统在人类细胞中的应用更安全。目前,这一研究发表在Nature Biotechnology上。

CRISPRCas9基因编辑系统在灵长类中不会导致明显脱靶效应

  CRISPR-Cas9基因编辑系统已被广泛应用于生物和医学研究,研究人员正在尝试利用这一系统进行人类疾病的基因治疗。然而,CRISPR-Cas9系统在临床前的安全性却缺少全面的评估。之前有研究表明,CRISPR-Cas9系统在小鼠中会造成大量脱靶突变。此外,对细胞系的研究发现,Cas9编辑细胞的

DNA碱基中产生靶向变化的碱基编辑器-诱导广泛的脱靶

  在一项新的研究中,来自美国麻省总医院、哈佛医学院和哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的研究人员报道近期开发的几种在单个DNA碱基中产生靶向变化的碱基编辑器能够在RNA中诱导广泛的脱靶效应。他们还描述了对碱基编辑器变体进行基因改造可显著降低RNA编辑的发生率,这同时也会增加在靶DNA编辑的精确度。相关研究

杨辉组/高彩霞组发现单碱基编辑系统存在严重脱靶效应

  2016年,David Liu团队在 Nature 期刊上首次报道了基于胞嘧啶脱氨酶APOBEC1(能催化C脱氨基变成U,而U在DNA复制过程中会被识别成T)和尿嘧啶糖基化酶抑制剂UGI(能防止尿嘧啶糖基化酶将U糖基化引起碱基切除修复)的单碱基编辑工具(BE3)首次实现可以在不引入DNA双链断裂

降DNA剪切速度增强基因编辑特异性,脱靶指数降低3000倍

  近日,一项近日发表于Nature Biotechnology的题为“Enhancing gene editing specificity by attenuating DNA cleavage kinetics”研究中,来自Sangamo Therapeutics, Inc.公司的研究人员在Ed

“基因魔剪”有了脱靶突变检测系统

  据英国《自然》杂志9月12日在线发表的一项基因编辑学研究,欧洲与美国科学家团队报告称:针对CRISPR-Cas9基因组编辑的全基因组脱靶效应的高效检测系统,在小鼠身上完成了测试。该研究成果将促进基因组编辑从研究到临床的转化。  CRISPR-Cas9基因组编辑技术有“基因魔剪”之称,被认为是人类

盘点全基因组检测CRISPR脱靶位点的几种重要技术

  在2013年,来自麻省总医院的研究人员发现使用CRISPR-Cas RNA引导性核酸酶的一个重要局限:会在预期靶点以外的位点上生成多余的DNA突变。此后陆续有研究直接说明了CRISPR/Cas9存在严重的脱靶性,即该技术可以发生非特异性切割,引起基因组非靶向位点的突变,这样会造成研究结果的不确定

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和生物物理学家

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。 

Detectseq技术为碱基编辑领域内提供了CBE脱靶位点

  2021年6月8日,北大-清华生命科学联合中心、北京大学生命科学学院伊成器教授课题组在Nature Methods杂志发表了题为“Detect-seq reveals out-of-protospacer editing and target-strand editing by cytosine

Nat-Meth:-新方法终结CRISPRCAS9争论

  基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术,可完成基因定点InDel突变、敲入、多位点同时突变和小片段的删失等。这项革命性的技术可让研究人员精确地改变基因组,从而有着广泛应用,包括基础研究、生物技术和人类基因疗法。  自从基因组编辑技术引爆科学界热潮以来,就有许多研究小组发现具

杨力课题组等开发出变形式碱基编辑新系统

  5月10日,Nature Cell Biology在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所研究员杨力课题组与合作者在碱基编辑研究领域发布的最新进展——Eliminating base-editor-induced genome-wide and transcriptome-wide off-ta

科学家建立“GOTI”新型脱靶检测技术

  3月1日,《科学》(Science)杂志发表了一篇名为《胞嘧啶单碱基编辑会导致大量单核苷酸突变的脱靶》的研究论文,该研究由中国科学院神经科学研究所(中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室杨辉研究组与中国科学

上海科技大学等团队构建新型高精准碱基编辑系统

   上海科技大学生命科学与技术学院教授陈佳、免疫化学研究所教授杨贝,中科院上海营养与健康研究所研究员杨力与武汉大学医学研究院教授殷昊合作研究构建了一种高精准碱基编辑系统,并依据其特性命名为变形式碱基编辑系统(简称tBEs)。5月10日,该研究成果在线发表于《自然—细胞生物学》。  据悉,研究人员利