研究开发出植物高效精准大片段DNA操纵及染色体编辑技术

基因组结构变异(SV)是植物遗传多样性的重要来源,也是基因组进化和优异农艺性状形成的重要驱动力。因此,探究如何高效精准地操纵植物基因组结构变异对植物性状改良和农业生物育种具有重要意义。目前,基于CRISPR/Cas的基因组编辑技术在植物性状改良中得到广泛应用。而这些技术的编辑尺度大部分情况下局限于少数几个核苷酸的替换、删除和插入。尽管CRISPR/Cas9结合双sgRNAs能够在植物中实现基因组大片段DNA的删除和倒位等操纵,但效率较低。同时,由于该策略依赖于DNA双链断裂(DSBs)产生,编辑产物常常引入较多非预期的编辑,甚至导致复杂的染色体重排。因此,开发不依赖于DSBs、高效且精准的植物大片段DNA和染色体操纵技术,对植物遗传改良具有重要意义,是植物染色体工程和生物育种技术创新的迫切需求。近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所王延鹏研究组与中国农业大学小麦研究中心科研人员合作,开发了高效且精准的植物基因组大片段DNA操纵技......阅读全文

基因编辑crispr原理

ZFNZFN,即锌指核糖核酸酶,由一个 DNA 识别域和一个非特异性核酸内切酶构成。DNA 识别域是由一系列 Cys2-His2锌指蛋白(zinc-fingers)串联组成(一般 3~4 个),每个锌指蛋白识别并结合一个特异的三联体碱基。锌指蛋白源自转录调控因子家族(transcription fa

基因编辑的好处

优点:由于基因技术在生物工程中的特殊作用,基因技术革命是继工业革命、信息革命之后对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方面所取得的革命性成果,将极大地改变人类生命和生活的面貌。同时,基因技术所带来的商业价值无可估量。从事此类技术研究和开发企业的发展前景无疑十分广阔。

基因编辑crispr原理

ZFNZFN,即锌指核糖核酸酶,由一个 DNA 识别域和一个非特异性核酸内切酶构成。DNA 识别域是由一系列 Cys2-His2锌指蛋白(zinc-fingers)串联组成(一般 3~4 个),每个锌指蛋白识别并结合一个特异的三联体碱基。锌指蛋白源自转录调控因子家族(transcription fa

RNA编辑主要类型

①简单编辑,单碱基转变的转录后调节;②插入编辑,插入单个核苷酸或少量核苷酸的丢失,其机制是转录链的跳格;③泛编辑,插入或缺失多个尿嘧啶核苷酸或转录后插入多个胞嘧啶,其机制是编辑序列由外源反义引导RNA( gRNA)提供,gRNA在编辑体(editosome)核蛋白颗粒中与前编辑mRNA配对,鉴别作为

什么是RNA编辑?

RNA编辑(RNA editing)是指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。RNA编辑产生的“基因”可称为隐蔽基因( cryptogene),其产物的结构不能从基因组DNA序列中推导获得。早在1986年发现锥虫线粒体mRNA转录加工后,其mRNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸。

遗传发育所在植物基因组编辑方法研究中取得进展

  基因组编辑技术是最新发展起来的植物基因功能研究及定向育种的重要手段。在植物中实现基因组编辑的常规方法是将序列特异性核酸酶(如CRISPR/Cas9)的编码DNA转化植物细胞,稳定表达进而实现对目的基因的定点编辑。这种情况下,CRISPR载体整合在植物染色体中,需通过后代分离获得不含CRISPR/

遗传发育所在植物基因组编辑方法研究中取得进展

  基因组编辑技术是最新发展起来的植物基因功能研究及定向育种的重要手段。在植物中实现基因组编辑的常规方法是将序列特异性核酸酶(如CRISPR/Cas9)的编码DNA转化植物细胞,稳定表达进而实现对目的基因的定点编辑。这种情况下,CRISPR载体整合在植物染色体中,需通过后代分离获得不含CRISPR/

Cell-Res:CRISPR/Cas9瞬时表达基因组编辑体系

  基因组编辑技术是最新发展起来的植物基因功能研究及定向育种的重要手段。在植物中实现基因组编辑的常规方法是将序列特异性核酸酶(如CRISPR/Cas9)的编码DNA转化植物细胞,稳定表达进而实现对目的基因的定点编辑。这种情况下,CRISPR载体整合在植物染色体中,需通过后代分离获得不含CRISPR/

基因编辑技术,最后一块拼图补齐

韩国基础科学研究所(IBS)基因组工程中心研究人员开发了一种新的基因编辑平台,称为类转录激活因子效应相关脱氨酶(TALED)。TALED是能够在线粒体中进行A到G碱基转换的碱基编辑器。这一发现是长达数十年治愈人类遗传疾病之旅的结晶,而TALED,也被认为是基因编辑技术中最后缺失的一块拼图

基因编辑技术,最后一块拼图补齐

韩国基础科学研究所(IBS)基因组工程中心研究人员开发了一种新的基因编辑平台,称为类转录激活因子效应相关脱氨酶(TALED)。TALED是能够在线粒体中进行A到G碱基转换的碱基编辑器。这一发现是长达数十年治愈人类遗传疾病之旅的结晶,而TALED,也被认为是基因编辑技术中最后缺失的一块拼图。研究成果发

研究表明基因“剪刀”并没那么精准

研究人员一直对CRISPR基因编辑技术作为一种改变基因组的方法持欢迎态度,但一些人警告说,不需要的DNA改变可能会在未察觉的情况下溜进来。 根据7月16日发表于《自然—生物技术》杂志的一篇论文,该工具会导致基因组目标位点附近大量DNA缺失和重组。这样的改变会让实验结果解释混乱,并让设计基于

关于基因调控的研究方法介绍

  1、筛选突变型  这是在原核生物中广泛应用的方法,例如在乳糖操纵子的研究中筛选失去了基因调控能力的组成型,包括调节基因发生突变和操纵基因发生突变的突变型,以及筛选即使有乳糖或其他诱导物存在的情况下仍然不能合成β-半乳糖糖苷酶的超阻遏型等等。  2、激素诱导  在高等的真核生物中,除了离体培养的体

简述生物体内控制基因表达的机制—基因调控的研究方法

  1、筛选突变型  这是在原核生物中广泛应用的方法,例如在乳糖操纵子的研究中筛选失去了基因调控能力的组成型,包括调节基因发生突变和操纵基因发生突变的突变型,以及筛选即使有乳糖或其他诱导物存在的情况下仍然不能合成β-半乳糖糖苷酶的超阻遏型等等。  2、激素诱导  在高等的真核生物中,除了离体培养的体

基因疗法进入临床试验,CRISPR基因编辑是在劫难逃吗?

  任何近期观看过哥伦比亚广播公司(CBS)网站上关于引发生物学医学研究变革的CRISPR基因编辑工具的 60分钟视频片段[1]的人都会得出结论:这种基因编辑技术正处于开发出一连串治愈方法的边缘。但是最近的一项研究[2]揭示出在部署这种著名的“分子剪刀”之后,一大堆染色体片段会发生缺失和重排。  C

四川农大最新综述介绍CRISPR/Cas系统的研究进展

  广泛存在于细菌和古细菌中的CRISPR/Cas系统是通过介导外源DNA降解来实现抵抗病毒和外源DNA入侵的一种适应性免疫保护机制,也是新近发展起来的基因组定点编辑技术。近期来自四川农业大学动物科技学院等处的研究人员从基本结构、作用机制、分类、运用等方面详细地介绍了CRISPR/Cas系统,并分析

英科学家申请用基因编辑技术编辑人类胚胎

   基因编辑领域最热门的技术——CRISPR很快将被用于研究人类胚胎。近日,一个英国监管委员会评估了一项敲除几天大胚胎中发育基因的申请。在一场新闻发布会上,伦敦弗朗西斯·科瑞克研究所科研人员Kathy Niakan讨论了其提议项目背后的基本原理,并且希望这些研究或许有一天能改善对不孕症的治疗。  

基因编辑专家亓磊:人类可以通过编辑基因根治癌症

  11月6日,2016年腾讯WE大会在北京北展剧场举行,腾讯公司首席探索官David Wallerstein、奇点大学联合创始人Peter Diamandis等人参加大会,并就航空、引力波、科技艺术、AR等前沿话题发表演讲。  基因编辑领域专家、斯坦福大学生物工程系和化学与系统生物学系助理教授亓磊

基因编辑大牛Nature子刊发文:CRISPR单碱基编辑准确!

  来自韩国基础科学研究所IBS的研究人员发表了题为“Genome-wide target specificities of CRISPR RNA-guided programmable deaminases”的文章,证实了最近研发的基因编辑方法的准确性。这一研究成果公布在4月10日的Nature

全新「碱基编辑器」:不用「切割」也能精准编辑基因

原标题:不用「切割」也能精准编辑基因了,华人学者开发全新「碱基编辑器」摘要:CRISPR 基因编辑技术之外的新工具。基因编辑技术有了重大进展。Broad 研究所的华人学者 David Liu 教授的团队开发出了一种「碱基编辑器」,可以让细胞内 DNA 的一种碱基通过简单的化学反应,变成另一种

染色体核型分析系统的工作原理及操作流程

  工作原理  染色体分析系统通过摄像机将显微镜下观察到的染色体实时图像拍摄下来并传输到电脑上,再利用染色体图像分析软件进行图像调节处理、分割粘连和重叠的染色体、核型识别与排列、报告设计等操作,最后经检验医生确认后即可打印出图文并茂,清晰直观的染色体检查报告。  荧光检测仪,直接判读检测系统中的荧光

点亮基因组——基于CRISPR/Cas9的新方法

  自从2012年CRISPR/Cas9(通常被称为基因组编辑工具)问世以来,该系统在科学界一直受到关注,许多科学家发现了它的不同应用。来自Leibniz研究所植物遗传学和作物植物研究的科学家们最近发现了一种新型RNA引导核酸内切酶原位标记(RNA-guided endonuclease  -in

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

科学家开发出基因编辑新工具对DNA和RNA进行有针对性改变

科学家开发出基因编辑新工具。  如今,基因编辑的工具箱又增添了两样新工具。两个美国研究小组宣布的新技术使研究人员能够对脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)进行有针对性的改变。  在一项研究中,在10月25日出版的美国《科学》杂志上,美国布罗德研究所张锋团队报告说,他们在CRISPR工具基础上开

新的基因编辑领域突破口——表观遗传调控(一)

几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白修饰

Science:有比CRISPRCas更安全的技术吗?基于retroelement的基因组编辑工具

  在一篇展望文章中,Stephen Tang和Samuel Sternberg讨论了基于retroelement的基因编辑作为CRISPR-Cas方法的一种更安全的替代方法。  精确的基因组编辑技术改变了现代生物学。可编程DNA靶向的能力已经迅速提高,这主要是由于细菌RNA引导的CRISPR-Ca

CRISPR/Cas12a有话说:让基因编辑具有更多可能性

  作为一个革命性的基因编辑新工具,自CRISPR技术问世以来,就被广泛应用于各个生物领域的研究中,科学家们亲切的称它为“魔剪”,也正是因为有了这把“魔剪”,科学家们可以随心所欲的操纵基因。  早前,来自美国麻省理工学院的博士后研究员Naama Kanarek及其团队在利用CRISPR/Cas9基因

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

Nature:点击“重置按钮”,解决导致疾病的基因复制问题

  “我们不需要添加任何纠正性的遗传物质,相反,细胞将DNA缝合在一起,减去重复,这是基因矫正的捷径,具有潜在的治疗吸引力,”麻省大学医学院教授Scot A. Wolfe说。他们利用CRISPR/Cas9和一种很少使用的DNA修复途径来编辑和修复与微复制(microduplications)相关的特

染色体的类型介绍

原核生物细菌和古细菌通常具有单个环状染色体,但染色体大小存在显著变异。大多数细菌染色体的大小从13万个碱基对到 1400 万个碱基对不等  。疏螺旋体属的螺旋体是个例外,仅含有单一线性染色体 。序列结构与真核生物相比,原核染色体含有更少的基于序列的结构。细菌通常具有一个复制起点,而一些古菌含有多个复

Nature子刊:双功能CRISPRCas9,可同步实现基因编辑和调控

  哈佛医学院著名遗传学家George Church教授是基因编辑技术的鼻祖之一:2年前张锋使用CRISPR技术完成了多重基因组编辑,Church则使用CRISPR技术完成了RNA介导的人类基因组编辑。  自此之后,CRISPR/Cas9技术持续火爆,方便快捷的方式迅速风靡科研界,不论是医学研究,农