单碱基基因编辑技术之工具篇
前言今年5月，David R. Liu教授与张锋教授等人联合创立Beam Therapeutics公司，再一次将“单碱基编辑技术”送上了热搜榜，趁着热度还未散去，我们继上一期“单碱基编辑技术浅谈”后，又为大家准备了一篇超级实用性的深度分析，带你一起看看单碱基编辑的前世今生及如何一步步发展壮大的历程！希望大家看后能对单碱基编辑技术有一个更全面的认识。单碱基基因编辑技术（base editors，BEs）单碱基基因编辑技术，顾名思义，指能在基因组上引起单个碱基改变的基因编辑技术。基本原理是将胞嘧啶脱氨酶（APOBEC）或腺苷脱氨酶与现存Cas9n(D10A)融合而形成，依赖于CRISPR原理使得靶点远离PAM端的4-7位的单个碱基发生修改的基因编辑技术。目前的单碱基基因编辑包括两种:1. CBEs(Cytidine base editors)（图-1）[1]--嘧啶碱基转换技术（C/G到T/A）:图-1 CBEs工作示意图......阅读全文
单碱基编辑获重大进展－有望出生前就可治疗遗传病
9月10日，在《自然》子刊《Nature Medicine》上刊登的两篇科学论文中，宾夕法尼亚大学和苏黎世联邦理工学院的两个不同团队，使用基于CRISPR系统的碱基编辑器，成功在小鼠模型中治疗了由于基因突变导致的罕见肝脏疾病。其中宾夕法尼亚大学的团队成功在小鼠出生以前就可治疗它们患上的遗传病。
中国农科院植保所成功开发水稻单碱基编辑升级系统
近日，中国农业科学院植物保护研究所（以下简称植保所）周焕斌团队在国际著名期刊《分子植物》上发表了题为《利用CRISPR/Cas9引导的人源AID（胞嘧啶脱氨酶）蛋白在水稻中进行高效靶标基因的单碱基替换技术》（影响因子8.827）的论文，优化和扩展了水稻中靶标基因单碱基定向替换技术及其应用范围。
中国科学家运用碱基编辑技术修正胚胎基因突变
广州中山大学的研究人员运用碱基编辑技术（base editing）纠正了组成人类基因 30 亿个密码排列中的一个错误。 他们用这种方法对胚胎的基因进行改变处理，排除了可以导致 &beta； -地中海贫血疾病的错误。但该胚胎并没有被植入人体，它只供试验室使用。研究人员说这项技术将来可以用于治
深度学习算法优化序列特异性的CtoG单碱基编辑器
8月12日，Nature Communications发表了题为Optimization of C-to-G base editors with sequence context preference predictable by machine learning methods的研究论文，该研
基于碱基编辑的全基因组扰动文库构建与筛选技术
通过全基因组规模扰动文库的构建与筛选，从宏观基因组层面系统研究基因型与表型的对应关系，是微生物功能基因组学研究的重要方法。相较于单个基因扰动文库的构建与筛选，混合文库的构建与筛选可通过一次实验实现特定条件下对上千个基因的同时筛选，显著提高通量。近年来，CRISPR/Cas技术凭借着精简高效、可编
一种碱基编辑器成功修改活小鼠肠道细菌基因
科学家设计了一种基因编辑工具，可以改变活小鼠肠道微生物组中的细菌。7月10日，相关研究成果发表于《自然》。 该工具是一种碱基编辑器，可以修改小鼠肠道内90%以上大肠杆菌菌落的靶基因。“我们一直梦想能够做到这一点。”法国巴黎生物技术公司Eligo Bioscience的联合创始人、合成生物学家X
新型碱基编辑系统助力水稻精准改良
近日，中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队在我国自主知识产权基因编辑工具Cas12i3的基础上成功开发出新型碱基编辑系统，并利用该系统创制出抗除草剂水稻新种质。相关研究成果发表在《植物学报》（Journal of Integrative Plant Biology）上。Cas12i3
《Nature》子刊：新CRISPR技术－轻松实现单碱基精确基因敲除
CRISPR-Cas9系统为研究者提供了精准编辑DNA的技术手段，如今，研究人员又利用它开发出了靶向酿酒酵母（S. cerevisiae）单基因的技术，研究人员通过删除DNA序列中1个碱基即可关闭基因。这种基因组级别的生物工程与传统的靶向单个基因或有限数量基因的策略相比，未来将更方便研究者独立研
研究基于学习算法优化序列特异性的CtoG单碱基编辑器
8月12日，Nature Communications发表了题为Optimization of C-to-G base editors with sequence context preference predictable by machine learning methods的研究论文，该研
暂停一年后，基因编辑监管破冰！首款碱基编辑产品在美获批临床
10月23日，基因编辑公司Verve Therapeutics宣布，用于治疗高胆固醇基因形式的碱基编辑疗法Verve-101的临床搁置已被解除。这是在患者体内进行单碱基编辑的疗法首次在美国获批进行临床试验。 VERVE-101是一款为治疗杂合子家族性高胆固醇血症（HeFH）而开发的单碱基编辑疗
碱基编辑治疗特殊贫血症显优势
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504114.shtm
Nature子刊：DNA碱基编辑新方法
10月，国际知名学术期刊《自然-方法（Nature Methods）》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所常兴研究组题为“Targeted AID -mediated mutagenesis (TAM) enablesefficient genomic diver
碱基编辑技术治疗镰刀细胞贫血病
镰状细胞病是一种常染色体隐性遗传病，由 HBB 突变引起，通常编码成人 β-珠蛋白（βA）。尽管同种异体造血干细胞 (HSC) 移植可以治愈 SCD，但通常无法获得最佳匹配的供体，并且该手术可能导致移植排斥或移植物抗宿主病。 2021年6月2日，博德研究所David R. Liu（刘如谦）等团
Nature子刊|碱基编辑器新拓展
作为Cas9核酸酶的进化祖先，IscB蛋白作为紧凑RNA引导的DNA内切酶和缺口酶，使其成为碱基编辑的强有力候选者。然而，目标范围狭窄限制了IscB系统的应用;因此，有必要找到更多识别不同靶邻基序(TAMs)的IscB。2024年8月15日，辉大基因张海南、李彤、复旦大学黄锦海、中科院脑科学与智能技
Nature子刊：DNA碱基编辑新方法
10月，国际知名学术期刊《自然-方法（Nature Methods）》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所常兴研究组题为“Targeted AID -mediated mutagenesis (TAM) enablesefficient genomic div
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
新型腺嘌呤碱基编辑器可让细胞RNA编辑最小化
在一项新的研究中，来自美国布罗德研究所和哈佛大学的研究人员发现有证据表明使用碱基编辑器会导致细胞中出现意想不到的RNA编辑。相关研究结果发表在2019年5月8日的Science Advances期刊上，论文标题为“Analysis and minimization of cellular RNA
“Helicase－AID”实现多位点单碱基突变
近日，大连理工大学、中科院天津工业生物技术研究所研究团队在《Metabolic Engineering》上发表题为“Helicase-AID: A novel molecular device for base editing at randomgenomic loci”的研究论文，将DNA解旋
王猛郑平王钰等开发基于碱基编辑的多基因表达调控技术
Nat Commun 同时对微生物细胞的多个基因进行组合表达调控，是研究微生物复杂代谢调控，重构代谢路径的重要技术。目前常用技术是基于DNA克隆，在体外构建表达调控元件（启动子或RBS）与目的基因的质粒文库，然后转化进入细胞进行表型筛选。受限于克隆效率和DNA转化效率，该方法仅适用于单个或少
基因编辑技术可以编辑所有基因吗
即便当前不能，以后会能的。基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。在过去几年中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表
构建双重检查碱基编辑系统提高ABE在大肠杆菌中编辑效率
近年来，CRISPR/Cas9的新型碱基编辑技术迅速发展。David Liu实验室通过将催化失活的Cas9蛋白与胞嘧啶脱氨酶融合在一起，利用具有序列特异性的gRNA引导复合物靶向目标基因，实现了由C到T的单碱基转换；随后该实验室又建立了腺嘌呤碱基编辑器（ABE），实现了由A到G的精确转换。但是可
新型“碱基编辑器”有助治疗遗传疾病
一个美国团队２５日在英国《自然》杂志发表报告说，它在基因编辑技术方面取得新进展，可通过一种新型“碱基编辑器”在基因中替换碱基，有助科学家增强对遗传疾病的理解和开发新疗法。 基因是脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）上的片段，而ＤＮＡ双链螺旋结构由４种化学碱基组成，即腺嘌呤（Ａ）、鸟嘌呤（Ｇ）、胞嘧啶（Ｃ）和
新进展！构建新型双碱基编辑器
碱基编辑器是基于CRISPR/Cas9发展的新一代基因组编辑技术，可诱导单个碱基的突变，而鲜有关于特异性介导A-to-G和C-to-G双突变的碱基编辑工具的研究。此外，关于碱基编辑系统与染色质环境之间的联系也少见报道。 近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的合成生物学技术研究
基因突变碱基变化
基因突变可分为碱基置换突变和移码突变两大类。 碱基置换突变——也称为点突变，指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变。点突变分转换和颠换两种形式。如果一种嘌呤被另一种嘌呤取代或一种嘧啶被另一种嘧啶取代则称为转换嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤的突变则称为颠换（transversi
高效双碱基编辑器研发成功并在水稻中实现基因定向进化
近日，中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队成功开发了一种高效、编辑范围更广的胞嘧啶和腺嘌呤双碱基编辑融合系统，利用该系统对水稻内源基因编码区进行改造，获得了高抗草甘膦的水稻新型基因资源。相关研究成果在线发表在《植物学报（Journal of Integrative Plant B
Cell子刊：利用碱基编辑修复人胚胎中的致病性基因突变
在一项新的研究中，来自中国广州医科大学附属第三医院、中科院生物化学与细胞生物学研究所和上海科技大学的研究人员利用一种改进形式的CRISPR基因编辑技术来修复活的人胚胎中的遗传缺陷。在近期发表Molecular Therapy期刊上的标题为“Correction of the Marfan Syn
新研究开发出靶向能力和编辑效率得到改善的碱基编辑器
在一项新的研究中，来自美国布罗德研究所、哈佛大学和波士顿儿童医院的研究人员利用一种称为“噬菌体辅助的碱基编辑器连续进化（phage assisted continuous evolution of base editors, BE-PACE）”的系统开发出一种改进碱基编辑器的编辑效率的新方法。相
中国学者Nature－Biotechnology发文：植物基因CT单碱基新系统
来自中科院遗传与发育生物学研究所的研究人员发表了题为“Efficient C-to-T base editing in plants using a fusion of nCas9 and human APOBEC3A”，在前期研究基础上利用Cas9变体(nCas9-D10A)融合人类胞嘧啶脱
新型碱基编辑器助力工业底盘菌株创制
近年来，生物制造产业发展迅速，已成为推动我国经济社会可持续发展的重要引擎。工业菌株是生物制造的“灵魂”，性能优良的工业微生物就像一个个高效的“细胞工厂”，只需要摄取简单的营养甚至废料，便可合成我们日常所需的各种产品，如蛋白质、生物药品、化妆护肤成分、生物染料等。传统的微生物基因改造需要经过一系列的繁
碱基编辑将为镰状细胞病的治疗提供新策略
由麻省理工学院(MIT)、哈佛大学(Harvard)布罗德研究所(Broad Institute of MIT)和圣犹大儿童研究医院领导的一个团队展示了一种基因编辑方法，可以有效纠正患者血液干细胞和小鼠体内SCD的突变。 镰状细胞病(SCD)是最常见的致命遗传疾病，每年影响全球超过30万新生