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

DNA十字架结构导致染色体易位

  日本藤田保健卫生大学的一个研究小组报告说,他们发现DNA一种特殊的十字架结构会导致染色体易位。这一发现有助于弄清染色体易位导致的白血病、不孕症等疾病的发病过程。   染色体易位是指两条非同源染色体同时发生断裂,一条染色体的片段移至另一条染色体的断端后,连接形成新的染色体。如果染色体易位发生在体

关于DNA损伤试验—姐妹染色体交换(SCE)试验的介绍

  SCE是染色体同源座位上DNA复制产物的相互交换,SCE可能与DNA的断裂和重接有关,提示DNA损伤。SCE试验可分为体外试验、体内试验和体内、体外结合试验。体外SCE试验可采用贴壁生长的细胞,如CHO、V79、CHL等,也可用悬浮生长的细胞,如人外周血淋巴细胞。细胞在含5-溴脱氧尿苷(BrdU

-Jennifer-Doudna:除了基因编辑,CRISPR还能做什么?

  Jennifer A. Doudna(左)  很少有发现能够像CRISPR那样在一夜之间改变整个领域。CRISPR-Cas原本是原核生物的适应性免疫系统,自从人们发现了Cas9的应用潜力,这一系统迅速成为了炙手可热的基因组编辑工具。加州大学伯克利分校的Jennifer A. Doudna在本期M

武汉大学:建立体外高效CRISPR/Cas9靶向DNA编辑系统

  在我们的DNA深处潜伏着许多“寄生虫”,那就是被称为跳跃基因的转座子。这些尾巴很长的家伙如果插入健康的基因,就可能会引发疾病。不过迄今为止,人们还不清楚这种尾巴对于转座子的跳跃有何作用。  密西根大学医学院的研究团队在十一月十二日的Molecular Cell杂志上发表文章指出,没有尾巴的转座子

Cell:科学家开发出线粒体DNA编辑技术,再度引发争议

  细胞编辑技术已成为学术热点。近日,这一领域又有了新进展。来自美国索尔克研究所(Salk Institute)的科学家利用一种专门设计的分子剪刀剪掉了小鼠胚胎中的线粒体突变部分,留下了健康的DNA。他们希望将来能够用这项技术防治人类线粒体疾病。这项研究发表在近期的Cell上。  新技术可对线粒体D

操纵基因的结构特点

操纵基因是操纵子中的控制基因,在操纵子上一般与启动子相邻,通常处于开放状态,使RNA 聚合酶通过并作用于启动子启动转录。但当它与调节基因所编码阻遏蛋白结合时,就从开放状态逐渐转变为关闭状态,使转录过程不能发生。

操纵基因的鉴定方法

DNA上蛋白质的结合部位,如一种操纵基因,如何能够鉴定出来呢? 原来操纵基因是靠阻遏物的专一结合以免除核酸酶(nuclease)的攻击的,通过DNA片段的分离与序列测定,即可确定其结构。但是这是一件极吃力的工作。利用限制性内切酶可以确切分离出蛋白质所接触的部位的片段,就可以鉴定操纵基因的结构,与测定

操纵基因的基本结构

有许多种操纵基因用足迹法定位并进行了DNA序列分析,将影响阻遏物结合的操纵基因突变的特性加以描述,它们最重要的特征是反向重复(inverted repeat)或毗邻重复(near repeat)。例如,用核酸酶消化DNA与lac阻遏物的复合体,分离得到一个乳糖操纵基因片段,由24bp组成,其中约有1

超操纵子的定义

中文名称超操纵子英文名称superoperon定  义多个操纵子联合调控功能不相关基因的表达体系。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),基因表达与调控(二级学科)

操纵基因的鉴定方法

原来操纵基因是靠阻遏物的专一结合以免除核酸酶(nuclease)的攻击的,通过DNA片段的分离与序列测定,即可确定其结构。但是这是一件极吃力的工作。利用限制性内切酶可以确切分离出蛋白质所接触的部位的片段,就可以鉴定操纵基因的结构,与测定DNA序列的化学法相似,测定操纵基因的基本原则是:如果一条DNA

操纵基因的基本结构

有许多种操纵基因用足迹法定位并进行了DNA序列分析,将影响阻遏物结合的操纵基因突变的特性加以描述,它们最重要的特征是反向重复(inverted repeat)或毗邻重复(near repeat)。例如,用核酸酶消化DNA与lac阻遏物的复合体,分离得到一个乳糖操纵基因片段,由24bp组成,其中约有1

操纵子的功能介绍

控制操纵子基因是属于基因调节的一种,能使生物调控不同基因对环境条件的表现。操纵子调节可以是负向或正向的。负向调节涉及与阻遏基因与操纵基因的结合,以阻止转录。在负向可诱导操纵子中,一个调节的阻遏蛋白质一般会与操纵基因结合,并阻止操纵子中基因的转录。若存在着一个诱导物分子,它会与阻遏蛋白结合,并改变它的

操纵子的功能介绍

操纵子包含一个或以上的结构基因,这个结构基因会被转录成为一个多基因性的mRNA。一个单一的mRNA分子会为多于一个蛋白质编码。在结构基因上游的是启动子序列,能给核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶)提供结合位点及引发转录。在启动子附近的是一组DNA称为操纵基因。操纵子亦会包含调控基因,如阻遏基因能为调控蛋白

关于原核生物的基本内容

  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

原核生物的染色体类型

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制起点 。原核生

上海生科院完整染色体敲除研究获进展

  11月25日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与北京大学胡家志实验室合作完成的研究论文,以《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》为题,发表在《基因组生物学》上。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用,即在细胞、胚胎或

上海生科院完整染色体敲除研究获进展

  11月25日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与北京大学胡家志实验室合作完成的研究论文,以《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》为题,发表在《基因组生物学》上。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用,即在细胞、胚胎或

敲除一整条染色体!上海生科院获最新进展

  11月25日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与北京大学胡家志实验室合作完成的研究论文,以《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》为题,发表在《基因组生物学》上。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用,即在细胞、胚胎或

NEJM:胎儿DNA检测新时代-早早孕时期检测染色体缺陷

  DNA测序已经以一种戏剧性的全新方式进入了医疗界:在早早孕时期检测染色体缺陷。25年来,我们知道,胎儿的DNA痕迹可以通过怀孕母亲的血液来进行检测,然而这些痕迹非常之小,而且到目前为止,我们尚没有技术来检测到DNA正常的多余染色体。  《新英格兰医学杂志》(The New England Jou

-NEJM:胎儿DNA检测新时代-早早孕时期检测染色体缺陷

  DNA测序已经以一种戏剧性的全新方式进入了医疗界:在早早孕时期检测染色体缺陷。25年来,我们知道,胎儿的DNA痕迹可以通过怀孕母亲的血液来进行检测,然而这些痕迹非常之小,而且到目前为止,我们尚没有技术来检测到DNA正常的多余染色体。  《新英格兰医学杂志》(The New England Jou

DNA仅占染色体物质一半-未知“鞘膜”占据47%

  据外媒报道,一项新的研究证明,DNA仅占染色体物质的一半,远小于之前的设想。研究人员称,高达47%的染色体结构是围绕着遗传物质的未知“鞘膜”。尽管这种鞘膜的具体功还能是未知数,研究人员认为它可在细胞分裂的关键过程中保持染色体之间彼此分隔。科学家认为这种所谓的染色体周边有助于防止细胞分裂出错,从而

DNA的化学检测项目介绍羊水细胞培养染色体检查

羊水细胞培养染色体检查介绍:  由于有害化学物质、X线照射、环境因素影响,高龄妊娠,近亲配婚等,导致妊娠时染色体的数目、形态、结构及结合上发生变异所引起的疾病。羊水细胞的染色体检查,对染色体疾病的产前诊断具有很大的特异性意义。羊水细胞培养染色体检查正常值:  染色体总数:46条;  常染色体:22对

微核实验在染色体水平检测DNA损伤实验(二)

注意事项(1)在我们进行 CBMN 实验过程中,最容易产生问题的是在玻片的制备和染色环节 ,因为计数结果的好坏依赖于制片的质量。主要注意事项:(a) 在将细胞置于玻片前应轻轻吹打,避免细胞结块;(b)细胞密度适中,这样才容易辨认细胞质边界;(c) 在染色所有玻片前先试染一张,以确定染色合适。(2)要

微核实验在染色体水平检测DNA损伤实验(一)

实验步骤一、材料1. 胞质分裂阻滞微核试验2. 微核的着丝点检测(1)从硬皮病 C R E S T 亚型的患者中取得的血清样本。(2) F I T C 标记的兔抗人 I g G 二抗。(3) 过氧化物酶标记的兔抗人 I g G 。(4) 二胺基联苯溶液(D A B ): I m g /m L 溶于

利用荧光光镊系统对Cas9脱靶效应进行实时可视化评估

CRISPR-Cas9作为一种有效的基因编辑方法,在疾病预防与治疗中具有巨大的潜能,但是在临床转化中必须要考虑到它的脱靶效应。传统的生物学手段如电泳或测序等,虽然也可以用来研究Cas9的靶向性,但是其结果大多数为静态的、平均的。2019年3月发表在Nature Structural and Mo

细胞工程:如何解构基因

   合成和编辑DNA技术的进步已经使得成本下降,同时带来更高的精确性,帮助生物学家从零开始或重新设计微生物基因组。   扫描电子显微镜下的人类染色体。图片来源:科学图片图书馆  在典型的实验室条件下,大肠杆菌菌株JF1看起来彼此没有什么区别——都表现为琥珀色琼脂板上的少量黄色菌落。但若将菌落置于红

染色体显微切割术的定义和用途

中文名称染色体显微切割术英文名称chromosome microdissection定  义用显微操纵器切割某条染色体特定区域的技术。所得到的染色体特定区带可用于该区带DNA或基因的克隆。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),方法与技术(二级学科)

降DNA剪切速度增强基因编辑特异性,脱靶指数降低3000倍

  近日,一项近日发表于Nature Biotechnology的题为“Enhancing gene editing specificity by attenuating DNA cleavage kinetics”研究中,来自Sangamo Therapeutics, Inc.公司的研究人员在Ed

Tome花2.5亿收购DNA编辑技术公司,精准插入随心所欲

  随着去年首款基因编辑疗法的获批上市,基因编辑领域获得了更多投资人的青睐,余热也延续到了今年的BD交易活动。不久前,生物技术公司Tome Biosciences在2023年末宣布完成2.13亿美元的A轮和B轮融资。今年,Tome公司再出手,收购Replace Therapeutics公司,这是一家

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