榫卯之约:五年“冷板凳”打磨自主知识产权基因编辑工具
科研最开心的时刻,不是论文发表,而是从近三年毫无进展的黑暗中,第一次看到实验数据显示编辑效率达到百分之几十的那一天。“我们花了五年时间,有很多节点都觉得做不下去了,我头发都掉了好多。”刚刚入职中国农业科学院生物技术研究所的研究员张华伟自嘲道。他带领团队自主开发的“榫卯连接系统”(Mortise-Tenon joint system,简称MT),为水稻精准基因组编辑提供了突破性解决方案。该项研究以封面文章形式发表。受访者供图这项研究于1月5日以封面文章形式在《分子植物》(Molecular Plant)上正式发表,由张华伟团队和中国科学院遗传与发育生物学研究所、崖州湾国家实验室李家洋院士团队合作完成。该技术DNA插入与替换效率最高达59.47%,作为先导编辑器的高效替代技术,成功绕开了传统精准基因编辑工具的专利,为攻克基因编辑育种瓶颈问题提供了关键利器。从“卡脖子”到另辟蹊径白花花的大米饭背后藏着一场关乎国家粮食安全的科技竞赛。如......阅读全文
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
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
小麦基因组编辑抗病育种研究取得进展
民为国基,谷为民命。粮食安全是国家安全的重要基础,是关乎国运民生和社会稳定的头等大事。植物病害每年造成全球作物减产可达30%,全球气候变化、耕作制度改变及种植品种单一化等多种因素的叠加,致使植物病害更加频繁发生,严重威胁全球和我国粮食安全。选育和推广抗病新品种是防治作物病害经济、有效和环境友好的策略
权威学者:基因组编辑带来医学新纪元
基因组编辑是精确修饰基因组核苷酸序列的过程。它提供了一种强有力的方法来研究各种问题,随着一系列新工具的发展,现在我们有可能实现的基因组编辑频率足够高,可产生有用的医疗价值。正在开发的基因组编辑,不仅可用于治疗单基因疾病,也可用于治疗传染病和有遗传和环境成分的疾病。 12月22日,国际著名学术期
基因组编辑技术有哪些优点及弊端
首先要从基因组的结构入手,再从基因组的结构是如何影响基因的表达来分析,下来就是基因表达的产物--蛋白了。蛋白具有众多的生理学功能:可以作为结构蛋白,也可以作为酶而催化生化反应等等重要的作用。最后就是代谢产物了,在酶的催化作用下会产生众多的代谢产物。这些代谢产物的水平变化可以反馈,反过来可以影响或者调
动物的基因组编辑引发热烈讨论
近两年,基因组编辑实验正在如火如荼地进行。尽管人类胚胎的CRISPR基因编辑已经暂停,但这些工具被应用在动物身上。据《纽约时报》报道,一些公司正利用这种技术来改造农场动物。 在爱荷华州的一个农场内,创业公司Recombinetics对两头犊牛的基因进行编辑,使它们不长出牛角,这意味着它们将不用
Nature成功实现干细胞靶向基因组编辑
来自意大利San Raffaele科学研究所的研究人员,在人类造血干细胞(HSC)成功实现了靶向基因组编辑,这一突破性的成果发表在5月28日的《自然》(Nature)杂志上。 基因治疗为一些因基因缺陷引起的遗传性疾病提供了良好的治疗效果。然而传统的方法是采用一种遗传工程载体将突变基因的一个功能
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
构建水稻基因组倒位变异图谱
近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国内多家单位发布了迄今为止最大的水稻群体水平倒位变异图谱,并挖掘获得了新的水稻耐热优异等位基因,该研究对水稻育种改良具有重要意义。相关研究成果发表在《科学通报(Science Bulletin)》上。 水稻中的基因组倒位变异是指染色体上的DNA序列发
中美科学家联合研究构建植物CRISPRCas12b基因组编辑系统
2020年03月09日,美国马里兰大学Yiping Qi博士及电子科技大学张勇教授课题组合作于《Nature Plants》发表了题名《CRISPR-Cas12b enables efficient plant genome engineering》的研究论文。该研究针对植物(水稻)基因组结构及
多样化C-to-T植物碱基编辑器被开发
近日,电子科技大学张勇教授、马里兰大学YiPing Qi博士、扬州大学张韬教授课题组合作于《Plant Biotechnology Journal》发表了题名《Improved plant cytosine base editors with high editing activity, pur
基因组编辑:改码生命,人定胜天
谷峰1,高彩霞2 1温州医科大学附属眼视光医院 眼视光学与视觉科学国家重点实验室,浙江 温州 325000 2中国科学院遗传与发育生物学研究所 基因组编辑中心 植物细胞与染色体工程国家重点实验室,北京 100101 人类社会的发展是一个漫长的自然历史过程,期间人类与自然界的不断“摩擦与碰
李家洋等提出植物基因组编辑监管框架
CRISPR/Cas9是靶向基因变化的一种新方法。与其他方法一起,构成了所谓的基因组编辑工具箱的一部分。目前,基因组编辑主要讨论的是医学应用,相继有使用基因组编辑治疗人类疾病的研究出现,例如:CRISPR基因编辑助力肺癌治疗;华人女学者用CRISPR技术改善遗传性失明;我科学家用CRISPR纠正
新CRISPR系统为基因组编辑带来了希望
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/513047.shtmCRISPR-Cas9最著名的功能是作为编辑DNA的实验室工具,但它的自然功能是作为免疫系统的一部分,帮助某些微生物对抗病毒。 ?CRISPR-Cas9系统(如图)用于发
作物基因组单碱基编辑方法研究取得进展
单核苷酸点突变是作物许多重要农艺性状发生变异的遗传基础。单碱基的变异会导致氨基酸替换或蛋白质翻译终止,使基因功能发生改变,从而有可能产生优良的等位基因与优异性状。传统诱变及单碱基突变筛选技术(如TILLING)需要进行基因组规模的筛选,耗时、耗力且鉴定到的点突变数目和种类有限。基因组编辑技术,特
海洋所在牡蛎基因组编辑方面获进展
近日,中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室张琳琳团队在牡蛎基因组编辑方面获新进展。相关研究成果发表在Frontiers in Marine Science(DOI:10.3389/fmars.2022.912409)上。 随着高品质动物蛋白需求的增长,水产养殖正成为人类食用海产品的主要
临床多重耐药菌基因组编辑研究取得进展
直接在临床分离的多重耐药菌中进行功能基因组学研究是解析耐药机制以及开发抗耐药策略最直接有效的方法。然而,由于缺乏能在临床耐药菌中直接进行高效基因编辑的工具,目前耐药机制仍主要是采用组学分析加在模式菌中的异源验证进行研究。这种脱离了临床耐药菌本身遗传背景的研究策略,往往忽略了遗传背景本身对耐药因子
临床多重耐药菌基因组编辑研究取得进展
直接在临床分离的多重耐药菌中进行功能基因组学研究是解析耐药机制以及开发抗耐药策略最直接有效的方法。然而,由于缺乏能在临床耐药菌中直接进行高效基因编辑的工具,目前耐药机制仍主要是采用组学分析加在模式菌中的异源验证进行研究。这种脱离了临床耐药菌本身遗传背景的研究策略,往往忽略了遗传背景本身对耐药因子
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子刊:基因编辑揭开细菌基因组秘密
由美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系的赵惠民教授(音译,Huimin Zhao)带领的一个研究团队指出,他们利用一种创新的DNA工程技术,发现了隐藏在细菌基因组中的潜在的、有价值的功能。这项研究成果发表在12月5日的Nature Communications杂志上。 每种
CRISPR基因组编辑有望用于整形外科中
CRISPR基因组编辑技术有望成为基因工程和治疗的“变革性飞跃”,它几乎影响到医学的每个领域。根据2018年11月发表在美国整形外科学会(American Society of Plastic Surgeon)官方期刊Plastic and Reconstructive Surgery上的一篇标
Cell子刊:生殖干细胞高效基因组编辑
精原干细胞(SSC)是成年雄性动物曲细精管中唯一能进行终生自我更新的二倍体永生细胞群。这些细胞既具有自我更新潜能,又能定向分化产生精子。对体外培养的精原干细胞进行基因修饰,能将外源基因稳定遗传到后代基因组,不过这一过程还存在一定的技术困难。 日本横滨城市大学的生殖生物学家Takehiko Og
Science发文探讨人类基因组编辑
2015年4月,来自中山大学的科学家们报告称他们首次完成了对人类胚胎的基因组编辑工作,这一爆炸性新闻一经发布便受到了国内外科学界的广泛关注,并引发了支持者和反对者激烈的辩论。 12月,美国科学院、英国皇家学会和中国科学院联合主持在美国的华盛顿召开了人类基因编辑国际峰会。峰会经过三天的热烈讨论终
Nature解答Cas9基因组编辑核心谜题
有一种蛋白在细菌免疫系统中起着至关重要的作用,并正快速成为一种很有用的遗传工程工具。现在有关这一蛋白的一个中心问题已经获得了解答。来自劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员,确定了这一叫做Cas9的细菌酶在病毒感染过程中是如何在RNA序列的引导下识别和降解外源DNA,以及在动物和植
自然子刊:揭示基因组编辑新机制
中国科学院上海生命科学研究院(人口健康领域)中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所杨力研究组与上海科技大学陈佳研究组、南京医科大学沈彬研究组合作研究揭示了胞嘧啶脱氨酶(APOBEC)在CRISPR/Cas9引发的DNA断裂修复过程中产生突变的新机制,为进一步提高基因组编辑保真度提供了新思路。 C
朱健康等团队:师法自然-“敲高”基因获突破
除了基因敲除、碱基编辑,提升基因功能是否还有其他的全新路径?中国农业大学植物保护学院姜临建与青岛清原化合物有限公司李华荣、中科院分子植物科学卓越创新中心朱健康、贵州大学宋宝安等研究人员开展合作,报道了一种“基因敲高”的新策略。11月15日,相关论文发表于《自然—植物》。 研究人员表示,这项研究
以自然为师-基因敲高获突破
近日,中国农业大学植物保护学院姜临建与青岛清原化合物有限公司李华荣、中科院分子植物科学卓越创新中心朱健康、贵州大学宋宝安等研究人员开展合作,报道了一种“基因敲高”的新策略。11月15日,相关论文发表于《自然—植物》。 研究人员表示,这项研究进一步深化了对基因编辑工具的认知和理解。基因编辑创制基
这项研究为水稻的种质创新带来更多可能
近日,电子科技大学生命科学与技术学院真菌与植物功能基因组学研究团队开发并展示了TadA-8e来源的胞嘧啶碱基编辑系统TadCBEs,和双碱基编辑系统TadDE能够用于高效率、高纯度、高特异性的植物基因组编辑,为水稻等农作物的种质创新带来更多的可能性,具有巨大的应用潜力。相关成果发表于《自然-通讯》上
这项研究为水稻的种质创新带来更多可能
近日,电子科技大学生命科学与技术学院真菌与植物功能基因组学研究团队开发并展示了TadA-8e来源的胞嘧啶碱基编辑系统TadCBEs,和双碱基编辑系统TadDE能够用于高效率、高纯度、高特异性的植物基因组编辑,为水稻等农作物的种质创新带来更多的可能性,具有巨大的应用潜力。相关成果发表于《自然-通讯》上
水稻泛基因组研究方面取得突破性进展
近日,广东省农业科学院水稻研究所分子育种团队在水稻泛基因组研究方面取得突破性进展。相关研究发表于基因组学研究知名杂志Genome Biology。该论文第一单位为广东省农业科学院水稻研究所,王健博士为第一作者,杨武副研究员为共同第一作者,胡海飞博士和赵均良副研究员为通讯作者,澳大利亚莫道克大学教