植物基因组“剪刀”被成功打造可编辑基因组任意位置
中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR-Cas技术就像一把剪刀,可以对基因组中任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命性地改变植物科学和农业生物技术。8月20日,相关研究成果发表于《细胞研究》。 据论文第一作者、博士张波涛介绍,CRISPR-Cas系统是继锌指核酸酶(ZFNs)和TALEN核酸酶之后另一个可精确定点编辑基因组DNA的新技术。该系统利用短RNA序列引导Cas核酸酶在基因组上特定的位置进行切割形成双链断裂,随后利用植物自身的修复机制,引入随机突变或导入特定的DNA序列,从而对基因组进行突变、置换、插入等精确编辑,具有设计简单、快速等优点。该系统首先由科学家在细菌抵抗噬菌体侵染的过程中被发现,随后被科学家改造成基因组修饰工具,并在动物细胞中成功......阅读全文
Science:新技术实现精确基因组编辑
麻省理工学院、布洛德研究所以及洛克菲勒大学的研究者开发出了一种新颖的技术,可以通过添加或去除基因来对活细胞的基因组进行修改。研究者表示,这种技术易于操作且成本低,可以用于对产生物燃料的生物将进行基因工程操作,设计用于人类疾病研究的动物模型,开发新的疾病疗法,以及其他的潜在应用
Nature子刊:基因组编辑新技术
许多的实验室都在利用近期发现的一种细菌和古细菌天然防御机制作为基因组编辑工具。与真核生物的RNA干扰过程相似,这一CRISPR-Cas系统通过序列特异性切割外源核酸,保护了原核生物免受病毒攻击。而CRISPR-Cas系统有可能发生非特异性靶向,导致基因组别处突变,也引起了人们越来越多的关注。
植物基因组DNA的RFLP
实验概要本实验介绍了植物基因组DNA的RFLP多态性分析的原理及操作步骤。通过本实验可了解不同植物或同一植物不同个体之间基因组DNA顺序的差异性,掌握DNA限制性酶切片段长度多态性研究的基本方法。实验原理DNA多态性是指DNA碱基顺序的差异性。这种差异性不仅存在于不同的植物之间,也存在于同一种植物的
植物基因组提取(CATB法)
一、实验目的 掌握植物总DNA的抽提方法和基本原理。学习根据不同的植物和实验要求设计和改良植物总DNA抽提方法。 二、实验原理 通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞,由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响,在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)
Nature:基因组编辑新技术-或超越CRISPR
能够将缺陷基因的功能性拷贝插入到患者的基因组中,对于许多从事遗传疾病治疗的临床医生来说是一个诱人的目标。现在,斯坦福大学医学院的研究人员设计出了一种新方法来实现这种遗传技能。他们的研究论文“Promoterless gene targeting without nucleases amelior
美用新技术完成炭疽基因组测序
美国乔治亚理工学院科学家使用一种称为RNA测序的新技术,描绘出了炭疽芽孢杆菌的基因表达。公布在最新一期《细菌学》杂志网络版上的此项研究成果,标志着任何细菌转录(细菌表达不同基因时产生的完整信使RNA集合)自此可被全面定义,并为研究细菌如何调控基因表达提供了更多细节。 乔治亚理工学院光电系统
全基因组突变新技术原理简介
人类遗传图谱中,基因只占了全部DNA的2.5%,基因与基因之间的“非编码”大片段并不全是“垃圾”,有些能够调节基因的开启和关闭,有些负责DNA折叠和将DNA打包运往细胞核。不止基因突变,控制基因的DNA发生突变也可能导致疾病。小鼠是疾病研究的常用模型,想要弄清小鼠基因组中每个DNA片段的功能,需要依
开花植物“统治”植物界或因基因组瘦身
据英国广播公司(BBC)1月14日报道,开花植物为什么会后来居上超越蕨类植物等,传遍世界各地并成为最主要的陆生植物?这一问题曾让达尔文困惑不已。现在,美国微生物学家表示,“基因组瘦身”或是开花植物遍布地球的“秘密武器”。 1898年,达尔文在《物种起源》一书中提出一个令他颇为不解的问题。他说,
昆明植物所在植物基因组印迹研究中取得进展
蓖麻基因组印迹以及其甲基化分析 基因组印记 (genetic imprinting)是一种非常重要的表观遗传学现象之一。在配子或合子发育过程中,来自亲本的等位基因或染色体发生了差异的表观修饰,导致了亲本等位基因的差异表达(即印迹基因)。在植物中基因组印迹主要发生在被子植物的三倍体胚乳组织
中国科学家发现植物抗旱新技术
中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组、中科院上海药物研究所徐华强课题组和中科院广州生物医药与健康研究院研究员许永在最新研究中,共同发现了脱落酸受体激动剂AM1,为农业生产中的节水抗旱提供了新思路。相关研究日前发表在《细胞研究》上。 尽管传统的抗旱育种取得了一定成效,但由于在目标物种
植物组织制备基因组DNA实验
氯化铯法 CTAB法 实验方法原理 加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中, 可用玻棒将其取出,而小分子DNA则
迄今最古老植物基因组破译
一个国际科研团队对在利比亚撒哈拉沙漠考古遗址收集的新石器时代的西瓜种子进行测序,破译了迄今最古老的植物基因组。对6000年前的西瓜种子进行测序,为西瓜的驯化提供了新线索,有助研究如何增强西瓜的抗旱、抗病虫害能力。相关论文发表于最近的《分子生物学与进化》杂志。 科学家们普遍认为西瓜来自非洲,但究
植物组织制备基因组DNA实验
实验方法原理 加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中, 可用玻棒将其取出,而小分子DNA则只形成颗粒状沉淀附于壁上及底部, 从而达到提取的目的。实验材料 植物组织试剂、试剂盒 抽提缓冲液十二烷基肌氨酸钠TE异丙醇溴化乙锭氯化铯仪器、耗材 离心机实验步骤 收取1
SDS法提取植物基因组DNA
本方法由Dellaporta,Wood和Hicks(1983)的方法修改而成。其基本原理是研磨的组织细胞用热的SDS裂解后,加入高浓度的KAc,0℃放置以除去蛋白和多糖类杂质,最后用乙醇或异丙醇沉淀。一 材料、试剂和仪器1 材料 新鲜的组织材料或-80℃冻存的材料2 试剂(1)提取缓冲液Tris-H
Nature-Biotechnology:哈佛华裔发布基因组编辑新技术
作为潜在的新一代治疗和研究工具,几乎没有什么生命科学技术比基因组编辑蛋白质更具发展前景——研究人员可通过编程这些分子来改变特定基因,以治疗或甚至治愈一些遗传性疾病。 可是,要将这些基因组编辑蛋白导入到细胞中,尤其是活体动物或人类患者体内,对于研究人员而言却仍是一个巨大的挑战。 通常,研究人
Nature发布单细胞基因组学新技术
胚胎是如何形成我们肺脏、肌肉、神经和其他组织中的细胞的?一种新的方法可以解码使得胚胎万能细胞能够增殖并转变为机体许多特化细胞类型的遗传指令。 一开始是一团相同的细胞,随着增殖不断地改变形状和功能,最终变为我们肺脏、肌肉、神经和机体所有其他特化组织中的细胞。胚胎拥有这种创造奇迹的能力。
植物所等破译构树基因组
构树(Broussonetia papyrifera)又称纸皮树、肥猪树,为桑科构属多年生阔叶乔木,自然分布于我国大部分地区和东南亚,是一种典型的乡土树种和先锋植物。构树雌雄异株,种子数量多,易繁殖,生长快,表型性状和遗传多样性丰富,基因组紧凑,可作木本植物研究的模式材料。同时,构树有着悠久的开
利用CTAB法提取植物基因组DNA
一、实验原理 CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)是一种去污剂,可溶解细胞膜并能与核酸形成复合物,该复合物在高离子强度(0.7mol/L)的溶液里是可溶的,通过离心可将复合物同蛋白质、多糖类物质分开。在酚仿变性的条件下,去除残留的CTAB和蛋白质等杂质,然后利用异戊醇或无水乙醇将DNA分
首个蕨类植物基因组测序完成
蕨类植物是地球上最多样化的植物种群之一,也是仅有的没有完成基因组测序的主要植物种群。2018年7月18日,美国康奈尔大学研究人员在《自然-植物》期刊上发表了其完成蕨类植物基因组测序的结果。 蕨类植物的基因组较大,可以拥有多达720对染色体,包含多达1480亿个碱基对的DNA序列(Gb)。相比之
所有开花植物同类的基因组秘密
一个无油樟花。 据科学家们报告,代表最古老开花植物世系——一种有着乳白色花的小灌木——的单一物种的基因组序列终于被找到了,这让人们对开花植物是如何演化的提供了关键性的见解。研究当今地球上植物多样化的进化生物学家对无油樟(Amborella trichopoda)——该植物代表了被子植物
罗氏宣布推出目标基因组测序的新技术
罗氏应用科学部(Roche Applied Science)旗下的Roche NimbleGen公司的宣布推出商业化的NimbleGen序列捕获技术(NimbleGen Sequence Capture technology),以帮助那些希望对基因组选定目标区域进行高通量测序的科学家们。这项新技术使
Nature:那些可能超越CRISPR的基因组编辑新技术
CRISPR–Cas9工具使得科学家们能够几乎随意地改变基因组。人们称赞它比以往的技术明显更简单、更廉价及更通用,CRISPR–Cas9在全球各地的实验室中大放光彩,已发现了一些医学和基础研究的新应用。 但CRISPR–Cas9有其局限性。加州大学圣地亚哥分校生物工程师Prashant Ma
华裔牛人Nature-Methods发布基因组编辑优化新技术
来自哈佛大学、麻省总医院的研究人员开发出了一项能推动基因组工程领域的新技术。这一技术可显著提高科学家们靶向特定缺陷基因,然后“编辑”它们,用健康DNA替代这一受损遗传密码的能力。这一重要的研究成果发布在《自然方法》(Nature Methods)。 论文的通讯作者是哈佛大学化学及化学生物学教授
《科学》:基因组大规模筛选新技术助力癌症研究
3000种基因经初次筛选后,大约24个符合要求 多年来生物学家一直在搜寻癌细胞的弱点,以期找到对付癌症的线索。美国科学家近日研究出了一种基因组大规模筛选技术,有望提供一种强大的经济有效的方法以挑选出对付癌症的新药靶。相关论文发表在2月1日的《科学》(Science)上。 2005年,美国国立卫
植物所发现植物细胞器基因组新的演化模式
质体和线粒体是内共生起源的细胞器,在高等植物中有不同的遗传特征,相较于动态复杂的线粒体基因组,质体基因组的结构和序列更保守。在基部维管植物石松类卷柏科植物中,这两种细胞器基因组表现出相似的特征,但是造成二者趋同演化的机制尚不清楚。 中国科学院植物研究所研究员张宪春研究组从事石松类和蕨类植物的
上海植物逆境中心建立植物基因组精确定点修饰技术
中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组近日通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出一种能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR/Cas技术就像一把剪刀可以对基因组任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命
昆明植物所破译稻属植物5个物种全基因组
亚洲栽培稻(一般称为水稻)是世界上最重要的粮食作物之一,是中国第一大粮食作物,养活了80%以上的中国人口。在水稻与其它约23个物种共同组成的稻属植物中,它和7个稻种(普通野生稻、尼瓦拉野生稻、非洲栽培稻、短舌野生稻、展颖野生稻、长雄蕊野生稻和南方野生稻)都是AA基因组类型,这些水稻近缘物种间断分
植物基因组“剪刀”-被成功打造-可编辑基因组任意位置
中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组通过模仿和改造微生物中的一种抵御外源侵染的防护机制,成功开发出能对植物基因组进行精确定点修饰的技术,从而使高效植物分子改良性状成为可能。这一适用于植物的CRISPR-Cas技术就像一把剪刀,可以对基因组中任意感兴趣的位置进行编辑,它的成功开发将革命性地改变
版纳植物园揭示壳斗科植物的基因组大小进化
物种的基因组大小是物种形成和多样化中最近处的性状。通过测定物种的基因组大小,有助于了解物种的染色体倍性和基因组进化,为全基因组测序提供基础数据,提高基因组多样性的生物信息学研究的效率。前人对植物基因组大小进化的研究多集中于温带草本类群,并且未与系统发育和地理分布相关联,对热带木本植物的基因组大小
高温让植物“很受伤”,新技术打造“超级果蔬”
科学家为保护水果和蔬菜免受气候变化的影响开发的新品种植物让消费者受益匪浅。图片来源:美国科学新闻网站2023年,新西兰T&G Global公司的Tutti苹果在德国柏林果蔬展上惊艳亮相,成为全球首个专为炎热气候条件培育的苹果品种。Tutti外观呈漂亮的深红色,果肉甜美多汁,不仅外观诱人,更重要的是它