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纠正番茄育种乱局，还得靠CRISPR？
遗传学家利用两种变异改良了一万年来的番茄驯化成果。这两种变异都分别受到育种者的青睐，但结合在一起时却是有害的。从巨大的果实到矮小结实的植株，今天的番茄是数千年的培育塑造出来的。不过，遗传学家发现，虽然有些变异可以产生受人们青睐的性状，例如有一种变异可以使番茄更易收获，但是如果将它们结合在一起，就会产生不受欢迎的植株。人们识别出了一种能让番茄更易收获的基因突变。美国冷泉港实验室的遗传学家Zachary Lippman表示，这是一个罕见例子：在驯化作物过程中被利用的基因后来却阻碍了作物改良。在识别出这些突变后，他和同事使用CRISPR基因编辑技术来改造更加高产的植株；植物育种者非常希望能将这一技术
来源：Nature自然科研
时间：2017-07-06
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中国学者Nature子刊文章：建立高效的CRISPR-Cpf1基因组编辑系统
生物通报道：来自中科院上海生科院的研究人员发表了题为“CRISPR-Cpf1 assisted genome editing of Corynebacterium glutamicum”的文章，发现新凶手弗兰西斯菌来源的Cas效应蛋白(FnCpf1)与谷氨酸棒杆菌适配，而SpCas9则表现出对谷氨酸棒杆菌的毒性，并建立了高效的谷氨酸棒杆菌CRISPR-Cpf1基因组编辑系统。这一研究成果公布在Nature Communications杂志上，由合成生物学重点实验室杨晟研究组完成。CRISPR-Cas是当前最强有力的基因组编辑技术。基于化脓链球菌来源的Cas效应蛋白（SpCas9）最初被开发为人
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将CRISPR-Cas9在水稻中的基因组编辑效率提高3-7倍
来自中国水稻研究所，中科院遗传与发育生物学研究所的研究人员发表了题为“Increasing the efficiency of CRISPR-Cas9-VQR precise genome editing in rice”的文章，通过优化sgRNA的结构以及使用水稻内源性强启动子来驱动VQR变体的表达，成功将CRISPR-Cas9-VQR系统的编辑效率提高到了原有系统的3至7倍。这一研究成果公布在Plant Biotechnology Journal杂志上，文章的通讯作者为中科院遗传所李家洋研究员和水稻所王克剑研究员。基因编辑因不同物种、靶位点、转基因方法和CRISPR/Cas9构建而有所差异
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“CRISPR导致基因突变”论战持续升温
《自然》杂志、业内专家、部分网友说法不一 近日，《自然·方法》发表文章《体内CRISPR—Cas9编辑引发的不可预测基因突变》，称基因编辑工具CRISPR可能引起基因组内大量基因突变。全球很多实验室正要将CRISPR—Cas9用于人类疾病的相关基因治疗研究，有的甚至已开始用于临床试验，这时候说它可能造成大规模基因突变，着实让人惊讶。然而剧情很快反转。几天前，两家基因编辑公司Editas药物和Intellia制药的科学家们分别写信给《自然》杂志编辑部，认为这一论文的结论完全错误，要求将该论文撤稿，并从科技文献中删除。论文只是“读者来函”，暂无撤稿决定对于这篇引起巨大争议的稿件，《自然
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CRISPR致基因突变有误？《自然》回应
科技日报北京6月12日电 （记者聂翠蓉）上周《自然·方法学》杂志发表了一篇论文称，基因编辑工具CRISPR能引起基因组内大量基因突变。但据《麻省理工技术评论》杂志网站近日报道，两家基因编辑公司Editas药物和Intellia制药的科学家们分别写信给《自然》杂志编辑部，认为这一论文的结论完全错误，要求将该论文撤稿，并从科技文献中删除。题为“体内CRISPR-Cas9编辑后引发不可预测的基因变异”的论文声称，全基因组测序表明，CRISPR工具在小鼠体内引入了大量意想不到的基因突变。由于这是目前为止关于CRISPR工具的最大质疑性研究，文章发表后立即登上各大媒体头条，而包括Editas药物和Int
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CRISPR大范围意外“脱靶”引发的激烈讨论
来自西班牙国家生物技术中心、擅长使用CRISPR小鼠基因编辑技术的Lluis Montoliu说：“他们（指原文作者）使用了并不常用的方法。”他认为，作者在注射CRISPR治疗中所使用的并非最优的分子组合，其中一个质粒容易造成细胞产生过量的Cas9酶，造成他们所看到的严重的脱靶效应。 澳大利亚国立大学JCSMR致力于细胞环境对CRISPR的效率影响研究的遗传学家Gaétan Burgio认为，本文中所提到的惊人数量的脱靶突变并不属实。自2014年以来，Burgio一直在用CRISPR对小鼠DNA进行编辑，从未见过类似水平的脱靶突变。他说，他相信其他研究将驳斥这篇文章的发现。
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中科院学者连发两篇Cell Res文章获CRISPR技术重要突破
生物通报道：基因编辑工具的快速发展令整个生物学研究领域疯狂，目前第三代DNA剪刀的主角是CRISPR，这是一种比其前身更快更便宜的工具。近期来自中科院神经科学研究所的杨辉研究组与多个研究组合作，在Cell Research杂志上发表了多篇文章，获得了CRISPR-Cas9技术的重要突破。研究组成员通过与施霖宇团队与苏州非人灵长类研究平台孙强团队合作，设计了一种以同源臂介导的末端接合（Homology-Mediated End Joining, HMEJ）为基础的基因敲入策略，它在很多种系统（体外培养的细胞、动物胚胎和体内组织）中比现有的基因敲入策略的效率都要高。基于更高效的编辑效率和更好的精确
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张锋连发两篇Nature子刊文章 细述可能超越CRISPR-Cas9的新编辑技术
生物通报道：CRISPR-Cas9在全球各地的实验室中大放光彩，并且已经被应用到了临床上且证明了其威力。但CRISPR-Cas9有其局限性：上个月末Nature Methods上的一篇“Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo”就指出了在全基因组测序研究中，CRISPR-Cas9编辑会令小鼠产生了上千个非目标基因突变，由此而引发关于这一技术精确性和安全性的一系列探讨。当然这篇文章并不是对CRISPR-Cas9技术的盖棺定论，但是一些科学家已经在寻找更为特异有效的新基因组编辑技术了。2015年，麻省理工学院的张锋研究组发现CRI
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“Guide-it™杯”CRISPR/Cas9剪刀手大赛正式开赛啦
说起剪刀手，您肯定想到了一部电影。没错，那是一部经典的电影，不过我们今天要说的是一种技术。CRISPR/Cas9基因编辑技术就像是一把神奇的剪刀，这把剪刀可以剪切基因组DNA，在双链DNA的特异位点产生双链DNA切口，之后利用细胞内修复机制实现基因编辑的目的，而您就是那位拥有神奇剪刀的剪刀手。如今，CRISPR基因编辑技术可谓是风靡整个生物界，受到众人瞩目。在物种上，CRISPR/Cas9基因编辑技术可涉及哺乳动物、植物、真菌、细菌、病毒等等；在细胞类型上，CRISPR/Cas9基因编辑技术可用于株化细胞、原代细胞、iPS细胞、ES细胞、受精卵等等。对于如此炙手可热的生物学技术，基因表达研究的
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用CRISPR技术开发新型筛选工具
本文作者之一YOON-SEONG KIM生物通报道：“我们每个人都有α-突触核蛋白，”Burnett生物医学学院博士生Levi Adams说。“但是当出现帕金森后，该蛋白在脑部的含量出现异常。如果我们能‘看’到这种蛋白质在细胞内的变化，我们就能找到让它含量上升的原因和让它下降的措施。”这项由美国国家卫生研究院资助，发表在Scientific Reports上的研究成果，将可能成为帕金森新药治疗效果识别的关键一步。研究人员使用了CRISPR-Cas9基因编辑技术，在α-突触核蛋白基因的3’端插入荧光标签（NanoLuciferase），每当细胞产生α-突触核蛋白时，便会同时表达荧光标签，发出荧光
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CRISPR基因编辑技术是“魔剪”还是“乱箭”？
记者：欧阳博士，5月30号Nature Methods上的一篇“Unexpected mutations after CRISPR–Cas9 editing in vivo”掀起轩然大波，短短几天，科学界已经是山雨欲来，无人不在谈论这篇文章。CRISPR为什么有这么大威力？您能否先简短介绍一下这项技术的由来？欧阳博士：好的。30年前日本科学家石野良純在克隆一个古细菌的目的基因时偶然发现一种特别的重复序列，随后的10年研究人员一直在试图破解这种存在于很多细菌和古细菌的神秘序列，并冠以CRISPR这么个古怪的名称，直到10年前它的神秘面纱才开始被逐步揭开，原来它是一种以病毒DNA序列为精准打击对象
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彻底阻止1型糖尿病
生物通报道：对正常人来说，白细胞负责制造抗体对抗病原体或外来入侵者。胰腺中的胰岛β细胞负责生成胰岛素。有一种名叫B细胞或B淋巴细胞的白细胞，能激活自身反应性T细胞（T淋巴细胞），而T淋巴细胞会破坏胰腺β细胞，导致T1D。受损的β细胞无法完成将葡萄糖运送至细胞的任务，使葡萄糖积聚在血液之中，如果不及时注射胰岛素，便会损伤神经、血管和体内器官。因此，糖尿病研究界的其中一个共识是，如果可以阻止起抗原呈递作用的B细胞，便有可能有效地阻止T1D的发生。但是长久以来，人们都无法阻止因B淋巴细胞导致的T1D的β细胞的不断死亡。“我们的方法是针对白细胞内合适数量的B细胞，让它们抗胰岛β细胞的自身免疫的级联作用
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5月王牌聚焦：CRISPR技术应用成果小结
生物通报道：CRISPR技术势如破竹，基于这一系统的第三代基因组编辑技术已成功应用于动物、植物和微生物等诸多物种的基因组改造，而且应用也越来越广，近期的研究显示CRISPR在农作物性状筛选，疾病治疗等方面大放异彩。CRISPR帮助恢复视觉视网膜退行性疾病（Retinitis pigmentosa：RP）是一类遗传性的视觉损伤疾病，其中存在60多个基因的突变。全世界范围内，每4000人中就有一个人患有RP。这种杆细胞特异性的基因突变会导致杆状光受体的功能失活，进而锥状细胞的功能也会紊乱。目前还没有有效的针对RP的治疗方案。 近期来自加州大学圣地亚哥分校医学院，广州医科大学等处的研究人员发表了题为
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中科院动物研究所解答：为什么有些猪更耐寒？
生物通报道：之前的研究已经表明，小鼠利用棕色脂肪燃烧热量，不用发抖也能保持核心体温。小鼠的工作机理是使用解偶联蛋白（uncoupling protein，UCP1）将脂肪转化为热量。白色脂肪是主要的储能器官，在活化剂的作用下可变成米色脂肪，但是米色脂肪细胞产能也需要UCP1，但是猪类体内并没有UCP1，因此，科学家们一直不晓得抗寒猪具体是用什么来控制米色脂肪产能的。众所周知，大多数的猪原本都栖息在热带，它们不需要过多的产热，大约在2000万年前它们便失去了UCP1的功能。但是，UCP1基因功能的丧失让家猪变得不易耐冷，容易感冒。为了寻求解决办法，科学家们挑选了几个耐寒猪，来研究它们的耐寒分子机
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Sci Rep：一种简单高效的棉花内源基因编辑筛选方法
中国农业科学院棉花研究所棉花抗逆鉴定课题组创建了一种简单高效的耐盐相关内源基因编辑突变体筛选方法，应用CRISPR/Cas9系统精确有效地编辑棉花的两个耐盐相关的内源基因，为棉花的基因功能研究和分子育种提供了新思路。相关论文在线发表于Scientific Reports杂志上。CRISPR/Cas9来自微生物的免疫系统，其利用一种Cas9酶，把一段作为引导工具的小RNA识别靶标DNA位点，就能在此处对DNA进行切断或做其他改变。以往研究表明，CRISPR/Cas9系统可以在多种植物中对靶标基因进行高效编辑。作为异源四倍体棉花的陆地棉基因组大而复杂，获得目标基因突变体的难度非常大，耐盐性的研究是
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中科院学者Cell Res获CRISPR/Cas9 技术重要进展
来自中科院神经科学研究所，苏州非人灵长类研究平台等处的研究人员发表了题为“Homology-mediated end joining-based targeted integration using CRISPR/Cas9”的文章，设计了一种以同源臂介导的末端接合（Homology-Mediated End Joining, HMEJ）为基础的基因敲入策略，它在很多种系统（体外培养的细胞、动物胚胎和体内组织）中比现有的基因敲入策略的效率都要高。基于更高效的编辑效率和更好的精确度，HMEJ介导的基因敲入方法为一系列应用，包括基因编辑动物模型的建立、疾病的靶向基因治疗等提供了非常大的应用前景。这一
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南京农业大学国家重点实验室联合发表《Genome Biology》
生物通报道：中国约有2000年的棉花种植历史，是世界三大产棉国之一。长绒棉（纤维柔长）是纺高支纱的关键材料，高端色织、家纺等国内顶尖产品和出口的高附加值纺织品及服装，无一例外需要使用以长绒棉为主要原料的纱线。世界上只有中国、美国和埃及出产。作为纺高支纱的关键材料，长绒棉的培育也是几大棉花进出口国的科研必争之地。但是这种棉花生长期长，需要的热量大，如何在有限的土地上收获更多的优质棉花？如何拓展棉花的种植区域？近几十年，科学家们发现生物体的许多表征不仅由基因控制，还取决于DNA以外的过程，这些过程决定了基因的表达与否、表达时间和表达数量，研究这些过程的科学被称作表观遗传学。利用表观遗传学手段，科学
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中国科学家5月参与发表多篇Nature文章
生物通报道：5月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括一种GβL泛素依赖性信号开关、一种独特的，由硝酸盐启动的钙离子信号，以及Anti-CRISPR 蛋白AcrIIA4抑制SpyCas9活性的分子机制。首先，来自第三军医大学的研究人员揭示了一种GβL泛素依赖性信号开关，这一开关能在生理和病理条件下微调mTORC2激酶的动态组织和激活。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)是一种丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，在整合多种生理刺激用以调控多种细胞生长和代谢途径中扮演关键角色，因此mTOR信号传导紊乱与代谢紊乱和癌症等多
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镰状细胞贫血症的基因治疗，奇迹还是炒作？
对Alexandria来说，镰状细胞贫血症（sickle cell disease）是她一直无法摆脱的痛苦。这种痛苦就像“锤子在敲打你”。不过，她并非一个人在战斗。在美国，超过七万人身上带有异常的镰状细胞。血红蛋白由两个α亚基和两个β亚基组成。在镰状细胞贫血症中，突变影响了β-珠蛋白，造成了双重影响。首先，铁的吸收减少，导致贫血症，而低血红蛋白也降低了全身的携氧量。其次，镰刀形状也导致血管堵塞，引起极度痛苦和器官损伤。尽管发达国家的患者可以管理症状，但在非洲，这种疾病的死亡率高达50-90%。每个月，Alexandria都必须进行长时间的输血，以降低卒中风险。唯一的治疗方法是干细胞或骨髓移植，
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《Science》新型广谱抗癌的专利靶向药
异常的细胞周期所有细胞都有固定的“细胞周期（cell cycle）”，让细胞有序地生长的分裂。但是，癌细胞的细胞周期非常不正常，它们不再停止却不断地侵犯周围组织。细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次完成分裂开始，到下一次完成分裂为止的过程。简单来说细胞周期可分为2个阶段：间期和分裂期。间期是细胞合成DNA、RNA和蛋白质的物质准备时期。有研究人员们发现了一种叫做Tudor-SN的蛋白质是间期（G1/S期）的重要调节蛋白。用CRISPR-Cas9技术科学家们将该蛋白从细胞中删除后，细胞的分裂速度变长了，也就是说缺失Tudor-SN造成了细胞周期节奏变缓。“癌细胞的Tudor-SN格外丰富，因此我们
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