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
盘点基因编辑新利器
CRISPR-Cas9工具让科学家几乎能随意改变基因组。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,并带来了一些医学和基础研究的新应用。 但该技术也有其局限性。美国加州大学圣地亚哥分校生物工程师Prashant Mali指出,它擅长到
基因编辑的精准“剪刀”
在中国科学院干细胞与再生医学创新研究院一楼科普平台里,展示着几项最新研究成果。在干细胞药物、再生医学、解密衰老等项目中,几个小试剂盒显得有些单薄,却有重要的价值和意义。“这是一种能够快速检测新冠病毒的试剂盒,与传统的检测方法相比,它不需依赖复杂的仪器设备,更便捷、更简单、更快速。大家都做过核酸检
基因的体外编辑介绍
由于体内的细胞发生变异,功能失调甚至癌变,一种简单的方法是“修复”体外的细胞,然后将其注入体内,以恢复最初受损的功能。最典型的例子是近年来流行的CAR-T技术(在体外用病毒转染T细胞,使其能够识别肿瘤表面的某些蛋白质),以及在体外编辑干细胞。这种方法的优点是可以管理的。毕竟,编辑是在身体之外进行的。
基因编辑技术是什么
基因编辑技术不断发展,到现在已发展到第三代基因编辑技术。第三代基因技术CRISPR/Cas克服了传统基因操作的周期长、效率低、应用窄等缺点。作为一种最新涌现的基因组编辑工具,CRISPR/Cas能够完成RNA导向的DNA识别以及编辑。通过一段序列特异性向导RNA分子(sequence- specif
如何看待基因编辑技术
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。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
基因编辑工具的开发
基因编辑已经被越来越广泛的用于生物学的研究和应用当中,例如合成生物学,基因治疗,药物靶点发现,mRNA剪接,蛋白定向进化等等。我们在使用各种各样的基因编辑工具时,不禁感叹这些工具是多么的精巧绝伦。但科研人员发现基因编辑工具,改进这些工具的功能、效率并非易事。高效、精准、便捷的基因编辑工具,一直是人们
四问“基因编辑婴儿”
“首例免疫艾滋病基因编辑婴儿”一石激起千层浪。记者注意到,两天来,科学界、法学界不少人对上述基因编辑婴儿行为提出质疑。有专家认为,基因编辑对人类获益有限,而风险是长远和不可预期的。一些法学界人士也指出,所谓的“基因编辑婴儿”涉嫌违法。 1问 “基因编辑”技术难度如何? 中科院院士:是一项门
RNA编辑疗法加速发展
据英国《自然》杂志网站近日报道,目前至少有3种RNA编辑疗法正在获批或已进入临床试验。支持者认为,该技术可能比CRISPR等基因组编辑技术更安全更灵活。既脆弱又强大RNA是一种脆弱且不稳定的分子,其会快速分解,因此“寿命”短暂。但它拥有广泛的用途,对人类的生存至关重要。RNA编辑技术通过改变RNA序
基因编辑的执行手段
1)基因敲除:如果想使某个基因的功能丧失,可以在这个基因上产生DSB,非同源末端连接(NHEJ)修复的过程中往往会产生DNA的插入或删除(indel),造成移码突变,从而实现基因敲除。 2)特异突变引入:如果想把某个特异的突变引入到基因组上,需要通过同源重组来实现,这时候要提供一个含有特异突变同源
RNA编辑领域前世今生
提到基因编辑,我们可能首先想到的是著名学者张锋和Jennifer Doudna博士共同发现的CRISPR基因编辑系统。而提到单碱基编辑系统,我们可能首先会想到Broad研究所著名科学家David Liu和张锋博士等人共同创建的Beam Therapeutics公司,这家初创公司致力于使用基于CR
概述RNA编辑的现象
RNA编辑(RNA editing)是新发现的在mRNA水平上遗传信息改变的过程。由于RNA编辑使mRNA中的编码序列与它的基因中的编码序列不一致。研究证明,mRNA中个别碱基的取代和加减,造成mRNA的碱基序列与它的基因的碱基序列不一致,使其仍能参与翻译,所有这一系列的改变不是发生在基因水平上
RNA编辑疗法加速发展
RNA编辑技术通过改变RNA序列来“补偿”有害的突变,使正常蛋白得以合成。RNA编辑也可增加有益蛋白的产生。与CRISPR基因组编辑不同,RNA编辑不会改变基因,也不会产生永久性的变化。图片来源:视觉中国据英国《自然》杂志网站近日报道,目前至少有3种RNA编辑疗法正在获批或已进入临床试验。支持者认为
简述RNA编辑的机制
编辑一般发生在mRNA的3’端而不在5’端,1988年Kenneth等首次报道了编辑在3'端的现象。他们合成了2种编辑引物和2种未编辑引物。完全编辑的成熟RNA仅能同编辑引物杂交,用PCR检测到了杂交带,它不能杂交到未编辑mRNA上。相反,未编辑RNA仅能同未编辑引物反应。如果编辑是从转
简述RNA编辑的意义
RNA编辑的生物学意义主要有: ①校正作用,因4个核苷酸的插入移码,使其肽链的序列和其他生物的相似; ②调控翻译,通过编辑可以引入或去除起始密码子或终止密码子; ③扩充遗传信息,经编辑后增加了肽链的编码信息量
受体编辑的基本定义
前B细胞在骨髓中发育至不成熟B细胞,若后者的BCR能与骨髓细胞表面的自身抗原发生反应,则该细胞的成熟被阻滞,被阻滞细胞通过Ig轻链基因重组,转换机制可改变其受体特异性,这个过程称为受体编辑。
《Nature-Biotechnology》CRISPR疗法可能损害基因组的新证据
研究人员解释说,CRISPR是一项用于编辑DNA的突破性技术——在特定位置切割DNA序列,以删除不需要的片段,或交替修复或插入有益的片段。这项技术在大约10年前开发出来,已经被证明在治疗一系列疾病方面非常有效——癌症、肝病、遗传综合征等等。首次批准使用CRISPR的临床试验于2020年在宾夕法尼亚大
电转仪助力CRISPR编辑iPSC新进展:首次报告协同基...(一)
电转仪助力CRISPR编辑iPSC新进展:首次报告协同基因编辑效应 2006年,日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)教授利用逆转录病毒将4个转录因子转入成体细胞,将其转变为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)。从此后,
Cell:张锋团队基因编辑技术研究新突破
过去3年,CRISPR基因编辑技术成为生命科学领域的最热门研究,因为利用这种简单的手段,科学家可以方便地对感兴趣的基因进行编辑,使基因编辑从过去高大上的尖端技术变成科学家的常用武器,也给人类基因疾病的治疗带来希望。利用这种技术,科学家已经先后成功对多种细胞,包括人类胚胎细胞进行了基因编辑。由于这
组建CRISPRCas9库,让标记DNA和靶向切割更精准
CRISPR-Cas9系统,被称为第三代基因编辑技术。自3年前发明这一技术以来,由于它能够很容易地结合并切割非常特异的DNA序列、失活基因,CRISPR-Cas9如暴风般横扫基因组学领域。这为靶向基因疗法治愈遗传疾病,及发现疾病的病因带来了巨大的希望。 相比于它的两位前辈ZFN系统和TALEN
-Crispr技术:蹒跚起步-渐成新宠
1月30日,《细胞》杂志网站报道,全球首对靶向基因编辑猴子已在中国出生,科学家采用的是最新基因编辑技术Crispr,可以对目标DNA进行插入、删除或重写,类似计算机编辑文字一样让科学家对物种的基因进行编辑,而且成功率一般可提高到30%,甚至50%。美国哈佛大学的George Church说,
关于非同源染色体的染色体的介绍
染色体是细胞核中最重要的组成部分,在细胞分裂的间期,由于染色体分散于细胞核中,故而一般只看到染色较深的染色质,而看不到具一定形态特征的染色体。几乎在所有生物的细胞中,包括噬菌体(病毒)在内,在光学显微镜或电子显微镜下都可以看到染色体的存在。各个物种的染色体都各有特定的形态特征。在细胞分裂过程中,
人类染色体的染色体带的命名
根据人类细胞遗传学命名的国际体制(ISCN)的规定,每条染色体都以显著的形态特征(着丝粒、染色体两臂的末端和某些带)作界标而区分为若干个区,每个区都含一定数量、一定排列顺序、一定大小和染色深浅不同的带,这就构成了每条染色体的带型。 区和带的命名是从着丝粒开始,向臂的远端序贯编号。"1"是最靠近
《Cell》新文章:非切割DNA型CRISPR/Cas9疗法逆转了多种疾病!
基因组编辑的最好方式是不直接切割DNA,造成潜在有害突变的双链断裂。 但是大多数情况下,普通CRISPR/Cas9基因编辑系统都会产生DSB。最新一期《Cell》描述了一种专注改变基因表达的改良版“表观基因组编辑CRISPR/Cas9系统”,很好地避免了这个问题,也许更适合临床应用 去年《G
2021年7月CRISPR/Cas最新研究进展
基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。2020年10月,德国马克斯-普朗克病原学研究所的Emmanuelle Charpentier博士以及美国加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna博士因在CRISPR-Cas
2021年7月CRISPR/Cas最新研究进展
基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。2020年10月,德国马克斯-普朗克病原学研究所的Emmanuelle Charpentier博士以及美国加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna博士因在CRISPR-Cas
遗传学大牛Nature子刊发布基因组编辑新工具
生物医学研究和基因治疗需要非常精确的基因组编辑技术。哈佛医学院的研究人员为此开发了一种新的基因组编辑工具。这个重要成果十一月二日发表在Nature Communications杂志上,文章通讯作者是著名遗传学George Church和Luhan Yang。 近年来基于核酸酶的基因组编辑工具特
3月皇牌聚焦:国内外学者直击顶尖技术
又是一年春到来,随着三月春风拂来,生命科学领域一片欣欣向荣之态,在这个月里首先吸引住眼球的就是基因组编辑技术的大迈进,另外非公开发表论文的研究突破当属澳洲科学家首次利用核移植技术,复活了八十年代灭绝动物,各色精彩,值得品鉴。 首先关于CRISPR/Cas系统新技术,在去年的这个时候,“CRIS
天津大学最新文章:酵母基因组工程
生物通报道:酿酒酵母染色体的人工合成突破了真核生物基因组重新设计与合成, 将引发基因组工程研究新的高潮. 近期来自天津大学系统生物工程教育部重点实验室,深圳华大基因研究院等处的研究人员以酵母基因组工程为例, 对“自上而下”和“自下而上”两种不同策略的基因组工程研究取得的最新进展进行综述, 并展望
华人教授:细胞基因表达调控新见解
最近,康奈尔大学的研究人员,通过在纳米级的精密度上追踪蛋白质在活细胞中的运动,对细胞调节其基因表达的方式,获得了新的认识。 每个活细胞里的DNA都包含着“基因蓝图”,指导细胞制造所需要的蛋白质。当需要一种特定的蛋白质时,一个调节蛋白会结合到DNA链上适当的位置,从而导致相邻的基因被“表达”而制
基因编辑专家亓磊:未来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