CRISPR/nickases修复基因缺陷的成功率高于双链切割Cas9

现代医学的一大挑战是治疗胎带的遗传疾病。近十年来,CRISPR技术的发展和遗传学研究的进步为患者及其家属带来了新的希望。然而,这些新方法的安全性仍然值得关注。现在,一组生物学家已经开发出一种新的、更安全的方法,可能在未来纠正基因缺陷。他们的策略利用了天然DNA修复机制,为新的基因治疗策略奠定了基础,有望治愈大量遗传疾病。这项研究发表在7月1日的《Science Advances》杂志上,那些患有遗传疾病的人通常从父母那里继承的两个基因副本中只有一个携带明显的突变。这意味着,在许多情况下,一个染色体上的突变会在另一个染色体上有对应的功能序列。科学家们使用CRISPR基因编辑工具来利用这一事实。该研究的资深作者Guichard说:“细胞的修复机制可以在切断突变DNA后,利用健康的变异来纠正有缺陷的突变。值得注意的是,一个简单无害的缺口甚至可以更有效地实现这一点。”通过对果蝇的研究,科学家们设计了一种突变体,通过果蝇眼睛内色素的产生,......阅读全文

CRISPR可以做分子诊断

CRISPR-Cas系统背景回放面对噬菌体的威胁,细菌进化出了一套专门针对噬菌体或外源性遗传物质的CRISPR-Cas免疫系统。CRISPR全称为“簇状、规律间隔的、短回文重复序列”(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repe

CRISPR分子诊断技术(二)

6    Sherlock和Mammoth两家公司的技术并非横空出世,而是源于张锋和Doudna两家实验室于2015-2018年期间在知名期刊上发表的一系列科研成果。这场学术上的比拼犹如两个武林高手过招,精彩纷呈,让人目不暇接。两个团队互相竞争,也互相学习,开拓了CRISPR分子诊断这一全新

窃取CRISPR的免疫“黑客”

  英属哥伦比亚大学的研究人员发现,一种感染主要淡水细菌的病毒使用“偷来”的CRISPR劫持宿主的免疫系统。这种病毒黑客在控制宿主免疫系统之后,迅速给系统打上补丁,以确保其他黑客无法闯入。这项研究发表在美国微生物学会旗下的mBio杂志上。  细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争,为此它们演化出了多种防

深挖CRISPR的治疗潜力

  CRISPR-Cas9是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。这个监控体系能够根据引导RNA的指示,靶标并降解入侵者的遗传物质。现在,CRISPR-Cas9已经成为了炙手可热的基因组编辑工具。  多伦多病童医院的科学家们对CRISPR-Cas9进行改造,并将其用于基因表达调控。他们成功在杜氏

CRISPR分子诊断技术(七)

39   加上Cas9,它们为分子诊断和基因编辑提供了多样灵活的工具。图片来源:参考资料240    CRISPR分子诊断技术并不是只有Doudna和张锋两家在开发。2019年3月,在Keck Graduate Institute任职的Kiana Aran博士与合作者在Nature Biomedic

CRISPR分子诊断技术(三)

13    或许是因为LbuC2c2的特异性和非特异性剪切活性远远高于LshC2c2的相应活性, Doudna团队意识到LbuC2c2可以被用来构建高特异性、高灵敏度的RNA检测方法。若想检测出某一特定序列的RNA分子,先将与其互补的crRNA和LbuC2c2蛋白组装,再加上一些报告RNA分

CRISPR功能研究入门指南

  基因组测序让我们意识到,人类基因组只有一小部分被翻译成蛋白质。其实我们基因组的80%会转录成RNA,但这些转录本大多不生成蛋白质。近年来人们发现非编码RNA往往与人类疾病有关,不过绝大多数非编码RNA的功能还是未知的。CRISPR/Cas9在这方面可以起到重要的作用。  CRISPR激活(CRI

CRISPR分子诊断技术(六)

34    不是所有的塞卡病毒都一样。2017年9月, 中科院遗传所的许执恒团队和军事医学科学院的秦成峰团队在Science上报导,prM蛋白的一个突变(S139N)增加了塞卡病毒的传染性,并引起更严重的小头症和更高的致死率。在该论文发表后一周内,Sabeti团队和张锋团队就设计、开发出几个能区分出

Nature:CRISPR浪潮席卷学界

  每当有新的CIRSPR-Cas9相关文章发表时,Addgene公司的工作人员就会迫不及待地研读。Addgene是家非盈利公司,研究者们把自己使用的分子工具存放在这里,以供其他科学家们尽快使用这一技术。Addgene公司执行董事Joanne Kamens 指出,一篇大热的论文一发表,几分钟内他们就

用CRISPR治病尚需时日

  近日,科学家在美国华盛顿聚集,参加一场专注于基因治疗的年度会议。基因治疗是一个长期处于挣扎中的领域,最近因在小型临床试验中取得的一系列颇有前景的成果而重新赢得尊敬。如今,很多人相信,一种名为CRISPR的强大的新基因编辑技术,将加入到势头越来越猛的基因治疗大军中。  不过,CRISPR真的作好准

CRISPRCas9-原理

CRISPR/Cas技术是什么?CRISPR/Cas系统是一种原核生物的免疫系统,用来抵抗外源遗传物质的入侵,比如噬菌体病毒和外源质粒。同时,它为细菌提供了获得性免疫:这与哺乳动物的二次免疫类似,当细菌遭受病毒或者外源质粒入侵时,会产生相应的“记忆”,从而可以抵抗它们的再次入侵。CRISPR/Cas

媲美CRISPRCas9,-新CRISPR-工具探知90%的基因编辑领域

  2类CRISPR–Cas系统,例如Cas9和Cas12,已被广泛用于靶向真核基因组中的DNA序列。但是,代表自然界中所有CRISPR系统90%的1类CRISPR-Cas系统在基因组工程应用中仍未开发。杜克大学(Duke University)的生物医学工程师利用此前未被探索的CRISPR技术,精

CRISPR华裔牛人不止张锋-此学者连发Nature等文章改进CRISPR

  作为纳斯达克CRISPR“第一股”Editas公司的联合创始人之一,哈佛大学化学与化学生物学教授、Howard Hughes医学研究所研究员David R. Liu也是著名的CRISPR科研人员,据称这位教授是一位从来没有做过博士后的年轻教授,他早年毕业于哈佛大学,1999年在加州大学伯克利校区

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

  人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett

CRISPR先驱获得新突破:开发更安全的CRISPRCas9基因疗法

人们一直希望用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗甚至治愈复杂的神经疾病。帕金森病、亨廷顿舞蹈病和阿尔茨海默症的现有药物只能缓解症状,无法阻止疾病的发展。“但对于确定了致病基因的疾病来说,基因编辑技术有望永久终止其进程,”加州大学伯克利分校Jennifer Doudna实验室的博士后Brett S

Science关注CRISPR重要新成果

  亨廷顿氏病(Huntingtons disease)是由破坏大脑的突变蛋白引起的一种神经系统疾病,早期表现为情绪波动及不可控制的抽搐,最终可发展成痴呆甚至死亡。在美国大约有3万人受累于这一疾病,当前没有治愈的方法。现在一种许多人相信能获得诺贝尔奖的基因编辑新方法,被证实可在小鼠体内有效阻止缺陷蛋

Cell:CRISPR解答细胞代谢谜题

  众所周知,线粒体是我们细胞中的发电厂,它利用呼吸作用来释放我们食物中的能量,捕获三磷酸腺苷(ATP)分子中的能量。  在发表于7月30日《细胞》(Cell)杂志上的两篇研究论文中,来自麻省理工学院的研究人员揭示出了增殖细胞,包括肿瘤细胞需要线粒体呼吸作用的原因。尽管有许多其他的途经可以生成ATP

盘点2017年CRISPR技术突破

图片来源于网络    CRISPR技术日新月异,研究人员不仅为这种精确且相对易于操作的基因编辑技术寻找新的应用,而且也在进一步的完善这种技术,赋予它更多新的功能,今年CRISPR引人注目的技术突破包括:  RNA编辑  虽然人体很多疾病是来自于DNA,但是由于基因承载着生命最根源的信息,因此直接对D

CRISPR先驱发表研究新成果

  细菌和古生菌一直在与入侵者做斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR-Cas适应性免疫系统就是其中之一。Cas1-Cas2蛋白复合体会捕获30–40bp的外源DNA,将它们整合到CRISPR的间隔区,形成自己的免疫记忆。如果这种外源DNA再次入侵,细菌就能够及时将其剪切,从而保护自身安全

CRISPR基因编辑动物引争议

随着CRISPR基因编辑技术的不断进步,科学家已将其应用于马、绵羊、猪等动物的遗传改良。英国《自然》网站在日前的报道中指出,经过基因编辑的猪和绵羊等动物,正逐渐在农业领域获得认可。这些技术可提升动物的性状表现,为人类提供更安全、优质的肉类产品。但经CRISPR技术改造的马,却被马球比赛拒之门外。专家

CRISPR的新前沿:编辑RNA

  基因编辑工具CRISPR令科学家们修改DNA的能力发生了革命性的变化,如今,该工具的一种新的版本能对RNA进行靶向修改。编辑RNA而不是DNA有若干优点,例如,它能减轻与DNA相关的在伦理方面的顾虑,它能为科学家在活体生物中提供更为精确的编辑时间框架(如在关键性的发育期中)。在这里,David

Nature:摆弄CRISPR的生物黑客

  完全未接受过正规的科学训练,但这却并未能阻止Johan Sosa去涉足最强大的一种分子生物学工具。3年前,科学家们开发出了这一称作为CRISPR的技术来靶向改造DNA。Sosa现已利用CRISPR完成了几项试管实验。他希望下周能够在酵母中尝试这种方法,并在迟些时候将之应用于模式植物拟南芥。  C

用CRISPR迅速锁定致病突变

  CRISPR/Cas技术可以实现定向基因组编辑,快速生成转基因动物模型用于研究人类遗传疾病。德国科学家们利用外显子测序和CRISPR/Cas基因组编辑,在短时间内鉴定了一种人类肢体缺陷的致病突变。这项成果发表在一月十一日的Genome Research杂志上。  细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗

CRISPR提供新型乙肝治疗策略

  目前的抗病毒疗法还不能治愈乙型肝炎病毒(HBV)感染,成功根除HBV需要灭活病毒的基因组,其主要存在于宿主细胞,作为游离共价闭合环状DNA(cccDNA),在较小的范围内,作为染色体整合的序列。然而,新型设计酶,如CRISPR/Cas9 RNA引导的核酸酶系统,为直接攻击HBV基因组的先进治疗策

国际期刊评论CRISPR基因疗法

  在医疗领域,基因编辑技术可以更加准确、深入地了解疾病发病机理和探究基因功能,可以改造人的基因,达到基因治疗的目的等。今年五月份,来自中山大学的遗传学,在世界上首次尝试使用CRISPR–Cas9基因组编辑技术,修改来自人类胚胎的疾病相关DNA,从而引发了科学界的激烈争论。这篇论文发表在五月份的《P

国际期刊评论CRISPR基因疗法

  在医疗领域,基因编辑技术可以更加准确、深入地了解疾病发病机理和探究基因功能,可以改造人的基因,达到基因治疗的目的等。今年五月份,来自中山大学的遗传学,在世界上首次尝试使用CRISPR–Cas9基因组编辑技术,修改来自人类胚胎的疾病相关DNA,从而引发了科学界的激烈争论。这篇论文发表在五月份的《P

低调的“CRISPR女神”Emmanuelle-Charpentier

  5月17日,据拜耳(Bayer)官网消息,公司与ERS Genomics签订了ZL许可协议。ERS Genomics拥有从CRISPR三大先驱之一的Emmanuelle Charpentier博士获得的CRISPR-Cas9基础的ZL权。值得注意的是,这其实是拜耳与Charpentier达成的第

CRISPR让肿瘤细胞自我抑制

  近日,一项新研究发现,CRISPR-Cas9基因组编辑系统能将一个促进小鼠肿瘤生长的细胞信号转变为缩小肿瘤的信号。相关论文9月5日在线发表于《自然—方法》期刊。  真核细胞(包括植物和动物细胞)的存活和凋亡由它们收到的调控其基因表达的信号决定。在这一实验中,深圳大学第一附属医院刘宇辰及同事使用了

《Cell》如何更好的微调CRISPR?

  在CRISPR基因编辑技术处于风口浪尖的时候,医学和细胞生物学界正在引发一场革命。尽管CRISPR应用前景广阔,但是CRISPR问世后一直争论不断,尤其是在伦理道德和技术精确度/副作用等问题上。  最近,Novo Nordisk基金会蛋白质研究中心的研究人员在《Cell》发表了一篇文章,称他们发

Nature-Biotechnology:CRISPR再获重要改良

  Broad研究所的研究团队日前开发了一个独特的CRISPR-Cas9基因控制系统。该系统只需要催化活性的Cas9,就能在同一个细胞中敲除和激活不同基因。这一重要成果发表在十月五日的Nature Biotechnology杂志上,文章的通讯作者是Broad研究所Silvana Konermann,