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加州大学洛杉矶分校开发“干细胞生肌术”战胜Duchenne
左边：传统干细胞法移植生成的骨骼肌（绿色代表dystrophin）；右边：使用ERBB3和NGFR标志物筛选细胞生成的骨骼肌生物通：加州大学洛杉矶分校（UCLA）的科学家开发了一种有效分离、成熟和移植人类多能干细胞生成骨骼肌细胞的新策略。这项研究为杜氏肌营养不良（Duchenne Muscular Dystrophy）等肌肉疾病的干细胞替代疗法提供了重要依据。杜氏肌营养不良是最常见的致死性儿童遗传病，由于缺乏抗肌萎缩蛋白（dystrophin），肌肉不断退化脱力，患儿早年发病后逐渐失去运动能力，通常将在20岁左右死于心脏或呼吸衰竭。目前还没有办法逆转或治愈这种疾病。近年来，科学家们不断尝试使用
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首例人类体内基因编辑治疗：这次并不是CRISPR
生物通报道：2017年不仅仅是人体胚胎通过基因编辑手段纠正了他们的异常基因，而且今年也有了第一位通过基因编辑修复了遗传疾病的患者，科学家们与临床医师将设计过的核酸酶引入到这位患有Ramsay Hunt综合征（亨特氏综合征）的患者的肝脏中，永久性的改变了他的基因组信息。亨特氏综合征，即Ramsay Hunt综合症，又称膝状神经节炎，是一种常见的周围性面瘫。作为一种罕见遗传病，亨特氏综合征的患者一般缺乏艾杜糖醛酸硫酸酯酶（iduronate-2-sulfatase，IDS）基因，该基因负责编码分解有毒碳水化合物的酶——艾杜糖醛酸硫酸酯酶。由于IDS基因缺失，导致细胞有毒代谢物累积聚集，继而损伤患者
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上海科技大学，南京医科大学等合作发表Nature子刊：提高CRISPR-Cas9保真度
a，APOBEC在以单链寡聚核苷酸为修复模版的同源重组修复过程中产生碱基替换突变。b，APOBEC在Cas9切刻酶D10A引起的单链断裂修复过程中产生indel突变。上海科技大学，中科院-马普计算生物学研究所，南京医科大学三处的研究人员合作发表了题为“APOBEC3 induces mutations during repair of CRISPR-Cas9-generated DNA breaks”的文章，证实了APOBEC在CRISPR/Cas9引发的同源重组修复过程产生碱基替换突变的作用，从而提出了提高CRISPR/Cas9编辑保真度和精确性的新方法。这一研究成果公布在Nature St
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Cell杂志最受关注的八篇文章（12月）
生物通报道：Cell创刊于1974年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为： A Method for the Acute and Rapid Degradation of Endogenous Proteins在人体中，蛋白质执行着几乎所有我们需要的生物进程，如果蛋白质功能出现问题就会导致许多疾病。为了研究蛋白质的功能，研究人员需要将其从细胞中剔除，然后分析这样导致的后果。目前比较常用的方法
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《PNAS》警告CRISPR-Cas9临床试验一定注意基因组个体差异，否则后果严重
基因编辑纷纷上临床试验了。波士顿儿童医院（Boston Children's Hospital）和蒙特利尔大学（University of Montreal）联合在《PNAS》发表文章，用事实警告多项正在招募志愿者的临床试验规划，人与人之间的基因差异，可能会削弱基因编辑功效，或者，在更罕见的情况下甚至会造成威胁生命的“脱靶”效应。（Stuart Orkin 博士）文章强调，人体基因编辑之前，首先需确保靶标基因内或附近是否存在DNA序列变异。本研究分析了7444个已报道全基因组序列，基于近30个疾病相关基因编辑DNA靶标，研究人员制作了一张包含3000个向导RNAs（gRNAs）的参考列表，这些
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《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（double-strand break，DSB）。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《Genome Biology》就有文章预测，表观基因组编辑逐渐升温，人们希望操纵染色质和表观遗传修饰，借此研究细胞功能和治疗疾病。其中，表观基因组编辑的核心原理是将功能元件招募到目标DNA区域。前两年这种方法尚处于探索阶段，如今越来越多科学家们在动物体内证实了它的
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CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体
2017年11月25日，《基因组生物学》发表了题为《CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除目标染色体》的研究论文，该研究由北京大学胡家志实验室和中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组合作完成。该研究介绍了CRISPR/Cas9技术的新型应用，即在细胞、胚胎或体内组织中，针对目标染色体进行多个DNA剪切，可以选择性消除单条染色体。CRISPR/Cas9介导的目标染色体消除为动物模型的建立以及非整倍体疾病的治疗提供了新的方法。 II型细菌的CRISPR/Cas9系统由Cas9 核酸酶和单链引导RNA（sgRNA）组成，已经被改造成一个高效的基因编辑工具，能显著地提高编辑
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革命性发现——基因表达调控常规操作将被重写！
生物通报道：提到基因表达调控，遗传工程研究最常使用的是外源基因表达（即DNA重组技术）。1969年美国分子遗传学家J.夏皮罗等分离得到乳糖操纵子，使基因调控的研究逐渐成为分子遗传学的一个重要内容。例如，在乳糖操纵子的研究中，筛选调节基因发生突变和操纵基因发生突变的突变型一直都是分子遗传学领域的核心。即便是炙手可热的CRISPR/Cas系统也属于定向诱变基因组DNA组成。有没有方法能在不改动基因组结构的前题下，自如地调控基因的表达开合呢？有，DNA亚基的化学修饰（即表观遗传学修饰）就是其中一种有效途径。路德维希-马克西米利安大学（Ludwig-Maximilians-Universitaet，L
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“CRISPR”当道，如何提高基因编辑效率和一致性
11月28日《PNAS》杂志报道了约翰霍普金斯大学科学家开发的新DNA序列编辑法则。 “作为一个已被广泛使用的基因修改工具，CRISPR本身只会造就基因组断裂，它并不能控制一段新DNA序列如何插入基因组，”约翰霍普金斯大学医学院负责本院基础科研相关工作的副院长Geraldine Seydoux博士说。“于是，我们想了解细胞修复DNA断裂损伤的天然机理，利用这种机制，在CRISPR处理后更高效地为基因组引入新序列。”“我们惊讶地发现，只要外源DNA是线性的，细胞就非常乐意复制这条外源序列来修复自己的DNA断裂，”Seydoux补充道。“通过反复研究外源DNA片段的复制过程，我们提出了一些简单而有
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基因组编辑市场五年后有望达到62.8亿美元
生物通报道 近日，美国MarketsandMarkets咨询公司发布了基因组编辑/改造市场的分析报告。根据这份最新报告，全球基因组编辑市场（包括CRISPR、TALEN和ZFN）的规模将从2017年的31.9亿美元增长到2022年的62.8亿美元，复合年均增长率高达14.5%。随着CRISPR/Cas9技术的出现，人们对基因组编辑的研究热情不断高涨，成果也层出不穷。据MarketsandMarkets分析，推动这一市场增长的关键因素是政府资助在增长，基因组学项目也在增加。全球传染病和癌症高发，推动了研究活动。同时，人们也将这一技术应用于农作物的改造。基因组编辑市场具体分为CRISP
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赵惠民教授团队最新文章：代谢工程革命性工具
代谢工程涉及使用修改或删除某些基因的工程菌生产高附加值产品，例如生物燃料和化学品等。为了实现特定目标，人们需要修饰基因组中许多基因位点。“找到可用于表型改善的代谢工程靶点很容易，”这篇《Nature Communications》的文章作者，IGB访问学者Jiazhang Lian说。“但是，如何组装这些有益的基因修饰一直都是代谢工程领域不得不面对的艰巨挑战之一。”传统上，研究人员需经历一系列耗时耗力的单靶点检测步骤。于是，赵教授团队决定创建一种简便的、可同时执行所有检测步骤的方法。依托CRISPR系统，研究人员将转录激活、转录干扰和基因缺失三种常见的基因操纵手段组合起来，加快了工程菌改造优化
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11月王牌聚焦：CRISPR技术新趋势与超越CRISPR的新技术
生物通报道：如日中天的CRISPR技术不断在发展，本月有了更进一步的研究进展，同时也有越来越多的值得关注的新技术出现：同期Nature，Science发布CRISPR重大技术突破：精确修复基因组两个研究小组宣布了CRISPR技术的重大突破：他们研发出了能精确靶向RNA和DNA的新CRISPR技术，这种方法与原始的CRISPR基因编辑系统不同，后者是一种虽然可以剪切大部分DNA，但相对来说不可预测，且不是十分锋利的“分子剪刀”，而新技术系统则能重写单个碱基，这一改变单一碱基的能力意味着研究人员现在可以一半以上的人类遗传疾病了。生物学课本告诉我们，核酸中的含氮碱称碱基，包括嘌呤和嘧啶两类。嘌呤主要
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CRISPR/Cas9“脱靶”可能是生物体的补偿机制在作祟
生物通：不久前，生物学家计划突变整个基因组，分离出能展现他们想研究的疾病或异常的有机体，以确定哪部分基因需要为缺陷负责。但是，这个过程通常需要花费好几年时间，才能得出明确结果。多亏了CRISPR/Cas9基因组编辑工具，生物学家现在可以定制各种基因突变，然后看诱导突变体的表型，这是探索致病基因的另一种方法。然而，科学家们发现，CRISPR/Cas9基因编辑诱导的突变体的生理变化并非总是如预期一般。这是为什么呢？卡耐基科学研究所（Carnegie Institution for Science）的Steven Farber和Jennifer Anderson在《PLOS Genetics》报道脊
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中国学者最新成果：CRISPR技术新应用—完整染色体敲除
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、胚胎或体内组织中，针对目标染色体进行多个DNA剪切，可以选择性消除单条染色体。CRISPR/Cas9介导的目标染色体消除为动物模型的建立以及非整倍体疾病的治疗提供了新的策略与方法。II型细菌的CRISPR/Cas9系统由Cas9核酸酶和单链引导RNA（sgRNA）组成，已被改造成一个高效的基因编辑工具，可显著提高编辑基因组
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CRISPR又被科学家们玩出了新花样：创建世界上最小的活“记录仪”
研究人员改造普遍存在于人体的肠道微生物，让它们不仅能记录自身与周围环境的相互作用，还能为这些事件贴上时间标签！“病人只需口服这种细菌，医生就能了解他们的整个消化道，”这篇《Science》文章的通讯作者、病理学、细胞生物学和系统生物学系教授Harris Wang说。这种细菌的其他应用还包括，在不破坏周围环境的情况下，传感生态和微生物资料。特异性DNA切割活性让CRISPR-Cas系统成为基因治疗研究学者们的宠儿。临床上，利用CRISPR-Cas的基因疗法也在如火如荼地开展。但是，在Wang的一位研究生Ravi Sheth看来，CRISPR-Cas的记录功能绝对是一个潜力股。“细菌长期与细菌病毒
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Nature子刊：比DNA测序更好，CRISPR的全新用途
生物通报道：由弗吉尼亚联邦大学Jason Reed博士领导的一个科学小组研发出了一种新技术，未来也许可以用于新的遗传突变诊断和治疗。这种新技术将高速原子力显微镜（AFM）和基于CRISPR的化学条形码技术结合起来绘制DNA，能达到与DNA测序一样的精确度，而且处理基因组大片段的速度更快。更重要的是，这种技术可以通过谱图的DVD播放器部件供电。这一研究成果公布在Nature Communications杂志上。人类基因组由数十亿个DNA碱基对组成，如果将其解开，大约有将近六英尺长。当细胞分裂时，重要的一步就是将其DNA拷贝给新细胞。然而，有时DNA的各个部分被错误地复制，或在错误的位置粘贴在一起
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CRISPR-Cas9系统R-loop复合体形成机制研究中获得进展
2017年11月14日，Nucleic Acids Research杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所娄继忠课题组关于CRISPR-Cas9系统中Cas9蛋白复合体结合靶DNA形成R-loop复合体的过程分子机制的最新研究成果，题为“The initiation, propagation and dynamics of CRISPR-SpyCas9 R-loop complex”。CRISPR-Cas系统是细菌和古细菌抵御外来基因入侵的后天适应性免疫系统，它通过来源于外源基因片段转录产生的非编码RNA的引导实施对外源基因的破坏。近年来，基于II型CRISPR系统发展起来的CRISPR-Ca
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不得不知11个关乎人类生存的合成生物学问题
毫无疑问，合成生物学是21世纪一颗逐渐升起的明星。剑桥大学在《eLife》杂志发表综述文章，着重点评了未来合成生物学领域正面临的机遇与挑战。在合成生物及其相关工具，基因编辑工具等方法快速发展的今天，生物工程的出发点往往是为了解决现实问题。剑桥大学的Bonnie Wintle博士和Christian R. Boehm博士从工业、开发者、学者和安保社会团体等不同角度，记录了有关这些领域的不同看法。报告中强调了5个短期内最具代表性的问题： 1. 通过人工光合作用和碳捕获制造生物燃料如果能继续克服技术障碍，该领域将为商品化的化学品和供能燃料提供可持续供给。2. 为了提高农
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Cell Stem Cell八大热点文章（11月）
生物通报道：《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一（另外一个杂志是Cell Host & Microbe），这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注，影响因子迅速提升，从0一冲至16.826，又达到了23.394。其中最受关注的文章包括： Engineered Epidermal Progenitor Cells Can Correct Diet-Induced Obesity and
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《Cell》：超越CRISPR的新技术，直接靶向细胞蛋白
生物通报道：在人体中，蛋白质执行着几乎所有我们需要的生物进程，如果蛋白质功能出现问题就会导致许多疾病。为了研究蛋白质的功能，研究人员需要将其从细胞中剔除，然后分析这样导致的后果。目前比较常用的方法是CRISPR-Cas基因组编辑和RNA干扰技术，这两种分别针对于DNA和RNA的水平。但是这些方法对蛋白质的影响是间接的，需要时间的。近期来自德国和英国的科学家们提出了一种叫做 Trim-Away 的新方法， Trim-Away可以直接快速剔除任何细胞类型中的蛋白质。这种方法的一大优势在于可以区分蛋白质的不同变体，因此也为疾病的治疗打开了一扇新的门。这一研究成果公布在11月16日的Cell杂志上。文
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