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Cell Stem Cell：科学家们利用细胞编程来模拟胚胎发育的最初几天
受精后的最初几天，即精子与卵子相遇的那几天，一直笼罩在科学之谜中。一个不起眼的单细胞如何变成一个有机体的过程吸引着各个学科的科学家。对于一些动物来说，细胞增殖、特化细胞的产生以及有序多细胞胚胎的整个过程都是在子宫的保护环境中进行的，这给直接观察和研究带来了挑战。这使得科学家很难理解在这一过程中可能出现的问题，以及特定的风险因素和周围环境是如何阻止胚胎形成的。加州大学圣克鲁兹分校的科学家们无需对任何实际的胚胎进行实验，就能设计出胚胎的细胞模型，使他们能够模拟两个有性生殖细胞相遇后的最初几天。他们使用基于crispr的工程方法促使干细胞组织成“可编程”的胚胎样结构，也称为胚胎样结构，可用于研究某些
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Nature子刊：新的CRISPR工具实现了更无缝的基因编辑，并改进了疾病建模
在过去的15年里，被称为CRISPR-Cas9的基因编辑技术的进步已经对特定基因在许多疾病中所起的作用产生了重要的新见解。但是到目前为止，这项允许科学家使用“引导”RNA来修改DNA序列并评估其效果的技术只能用单个引导RNA靶向、删除、替换或修改单个基因序列，并且同时评估多个基因变化的能力有限。然而，现在，耶鲁大学的科学家们利用CRISPR技术开发了一系列复杂的小鼠模型，使他们能够同时评估对多种疾病（包括癌症）的一系列免疫反应的遗传相互作用。研究结果发表在3月20日的《自然生物医学工程》杂志上。基因编辑技术允许科学家使用酶——在这种情况下，Cas9 （crispr相关蛋白9）——作为一种分子剪
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CRISPR激活技术助力小鼠胚胎模型构建：从基因编辑到形态发生
本研究聚焦于利用CRISPR激活（CRISPRa）技术构建小鼠胚胎模型（CPEMs），模拟胚胎早期发育过程，揭示细胞命运决定和形态发生的分子机制。在胚胎发育研究中，构建能够模拟自然胚胎发育过程的模型一直是科学家们追求的目标。传统的胚胎模型构建方法依赖于复杂的生物化学优化和外源信号因子的添加，这些方法虽然取得了一定的成果，但在模拟胚胎发育的精确性和可操作性方面仍存在局限性。近年来，CRISPR激活（CRISPRa）技术的出现为这一领域带来了新的希望。CRISPRa技术通过激活细胞内源性的基因表达，能够更加精准地模拟胚胎发育过程中的基因调控网络，从而为胚胎模型的构建提供了新的思路。本研究中，研究人
来源：Cell Stem Cell 19.8
时间：2025-03-21
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CRISPR通过直接注射从头颈癌中切割出一个基因
研究人员来自特拉维夫大学，他们利用CRISPR技术从头颈癌细胞中切除一个基因，并在动物模型中成功消除了50%的肿瘤。这项开创性的研究由特拉维夫大学的Razan Masarwy博士（医学博士、哲学博士）领导，她来自全球mRNA药物领域的先锋、精确纳米医学实验室主任、研发副校长以及舒曼生物医学和癌症研究学院成员Dan Peer教授的实验室。研究成果发表在著名期刊《Advanced Science》上。头颈癌非常常见，位列癌症死亡原因的第五位。这些癌症通常是局部的，通常起源于舌头、喉咙或颈部，之后可能会发生转移。如果能早期发现，局部治疗可以有效针对肿瘤。我们的目标是通过编辑这种癌症中表达的一个基因来
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探秘 ALS-FTLD：C9ORF72 突变下线粒体 DNA 突变的 “神秘旅程”
# 揭开肌萎缩侧索硬化症与额颞叶痴呆背后的 “基因密码”：线粒体 DNA 突变的新发现在神经科学的神秘领域中，肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis，ALS）和额颞叶痴呆（Frontotemporal Lobar Degeneration，FTLD）一直是令科学家们着迷又困惑的难题。ALS 患者会逐渐失去对肌肉的控制，仿佛身体被无形的力量禁锢；FTLD 患者则会出现认知和行为的异常，曾经熟悉的世界变得陌生而混乱。大约 20% 的 ALS 和 FTLD 患者是由基因问题导致的，其中 C9ORF72 基因的六核苷酸重复扩增是最常见的原因。但奇怪的是，尽管这个基
来源：SCIENCE ADVANCES 11.7
时间：2025-03-10
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综述：气候变化下植物有性生殖的热与旱之困及破解之道
在全球气候变化的大背景下，极端天气事件愈发频繁。高温和干旱如同两把高悬的 “利剑”，严重威胁着植物的生长发育，尤其是植物的有性生殖过程。这一过程对作物产量和种群更新至关重要，然而，不断攀升的气温和日益严重的干旱却打乱了植物有性生殖的 “节奏”，从开花、花粉发育、授粉到种子形成，各个环节都受到了不同程度的干扰，导致作物减产甚至绝收，全球粮食安全面临巨大挑战。为了深入了解这一困境并寻找解决办法，兰州大学的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Cell Reports》上。研究人员综合运用了多种技术方法。在基因研究方面，利用基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）对相关基因进行编辑，以探究基因功能
来源：Cell Reports 7.5
时间：2025-03-10
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Science：一种新的“mini-CRISPR”在肌肉中展示了它的编辑能力
自从基因编辑策略CRISPR出现以来，它遇到了一个很大的限制：经典的CRISPR系统太笨重了，无法进入人体的许多组织并进行切片和切割。现在，加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna因帮助开发CRISPR而获得2020年诺贝尔奖，她与人共同创立了一家公司，该公司的研究人员正在报告他们希望这将是向前迈出的重要一步。在最近发布的预印本中，该团队描述了一种“mini-CRISPR”，它成功地植入了小鼠和猴子的肌肉细胞，在那里它有效地编辑了与神经肌肉疾病相关的基因。在华盛顿大学（University of Washington）研究神经肌肉疾病基因编辑的Nic Bengtsson说，报道的内容
来源：sciencemag
时间：2025-02-21
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PNAS：CRISPR操纵植物的开花能力
几个世纪以来，人类一直欣赏花的美丽。然而，花不仅仅是赏心悦目。它们在植物繁殖中也起着至关重要的作用。在所有植物中，都有一种被充分研究的基因，它有一个奇怪的名字——不寻常的花器官（UFO），负责协调开花过程。UFO的表达依赖于另一个复杂的过程，称为顺式调节。多年来，它一直是植物生物学研究的“黑盒子”。现在，使用CRISPR基因编辑，冷泉港实验室（CSHL）教授和HHMI研究员Zachary Lippman和他的同事们已经开始揭示被称为顺式调控序列的非编码DNA片段如何，何时以及在什么水平上表达UFO。Lippman说，这项工作有一天可以帮助研究人员更好地决定操纵哪些基因来种植更理想的作物。他解释
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PNAS：利用CRISPR技术去除唐氏综合症患者多余的染色体
根据一项体外概念验证研究，基因编辑技术可能最终允许在细胞水平上治疗三体病。唐氏综合症是由第21条染色体的第三个拷贝引起的。这种情况发生在大约700个活产婴儿中，在发育的早期阶段相对容易诊断。然而，目前还没有治疗方法。Ryotaro Hashizume及其同事使用CRISPR-Cas9基因编辑系统，在先前生成的21三体细胞系中切割第三条染色体，这些细胞系来自多能细胞和皮肤成纤维细胞。这项技术能够识别出哪条染色体被复制了，这对于确保细胞在移除后不会有两个完全相同的拷贝是必要的，而是每个亲本都有一个。作者能够从诱导多能干细胞和成纤维细胞中去除重复的染色体。抑制染色体DNA修复能力增加了重复染色体的消
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揭秘髓母细胞瘤：AZIN1—— 从发病 “帮凶” 到诊疗新希望
在儿童癌症的世界里，髓母细胞瘤（Medulloblastoma，MB）是一个极为棘手的难题。尽管医学在不断进步，对肿瘤生长和进展的分子机制有了更多了解，但目前髓母细胞瘤的治疗方法仍存在很大局限。现有的辅助治疗手段，像放疗和化疗，特异性和疗效都不太理想，只能让大约一半的患病儿童获得长期益处。而且，常用化疗药物作用机制相对非特异性，针对的疾病靶点较少，新靶点的发现也十分有限。尤其是最具侵袭性的 3 型髓母细胞瘤亚组，对现有治疗手段极为难治，因此，寻找新的可药物作用靶点来治疗髓母细胞瘤，成为医学领域亟待解决的重要问题。为了攻克这一难题，来自波士顿儿童医院血管生物学项目等多个机构的研究人员展开了深入研
来源：Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4
时间：2025-02-18
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解析转录凝聚体动态特性对 CRISPRa 介导基因激活的精准调控机制
转录凝聚体的动态特性调控 CRISPRa 介导的基因激活论文发表于Nature Communications，论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56735-8研究由浙江大学医学院附属第一医院骨髓移植中心暨浙江大学医学院细胞生物学系的研究人员开展，于 2024 年 4 月 23 日收到投稿，2025 年 1 月 28 日被接收，并于 2025 年 2 月 14 日在线发表。研究对不同相分离的 CRISPRa 系统进行了表征，强调了设计具有适当特性的基于 CRISPR 的可编程合成凝聚体以有效调节基因表达的基本原理。研究背景转录因子（TFs）在真核基因
来源：Nature Communications
时间：2025-02-15
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CRISPR-Cas13d的精确RNA靶向
CRISPR-Cas13在转录组扰动和治疗应用中存在非特异性RNA降解的可能性，这引起了人们的关注。我们发现，只有在RfxCas13d表达量很高的情况下才会出现非特异性活性。在转录组规模和组合筛选中使用低拷贝数的RfxCas13d，我们实现了高特异性的RNA敲低，而没有广泛的非特异性活性。此外，对高保真Cas13变体的分析表明，其非特异性活性的降低可能是由于其整体核酸酶活性的减弱。
来源：Nature Biotechnology 33.1
时间：2025-02-13
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Genome Research | 影响猪产肉相关性状的关键增强子及其靶基因
增强子时空特异性地调控基因表达，对复杂性状的形成有重要影响。因此，在人和动物的功能基因组研究中，Encyclopedia of DNA Elements （ENCODE）和Functional Annotation of Animal Genomes （FAANG）项目分别提供了大量宝贵的增强子注释信息。但目前面临的一个共性问题，就是如何从海量的候选增强子标记中鉴定出影响性状的关键增强子。关键增强子及其调控型变异的精准鉴定，对畜牧领域中的精准育种和人类医疗中致病基因的挖掘都具有重要意义。近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）刘毓文课题组联合
来源：中国农科院基因组所
时间：2025-01-03
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SPLICER：将新碱基编辑器与双剪接编辑器相结合
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员报告称，一种新的基因编辑工具可以帮助细胞机器跳过导致疾病的部分基因，该工具已被用于减少阿尔茨海默病小鼠模型中淀粉样蛋白-斑块前体的形成。研究人员说，在活老鼠身上的应用表明，这种名为SPLICER的工具比目前的基因编辑技术标准效率更高，而且在其他疾病上也有应用的潜力。在加州大学生物工程教授Pablo Perez-Pinera的带领下，研究人员在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现。SPLICER使用了一种被称为外显子跳跃的基因编辑方法，这种方法对由产生错误折叠或有毒蛋白质的突变引起的健康状况特别感兴趣，例如杜氏肌营养不良症或亨廷顿氏病。“DNA包含了构建细胞功
来源：news-medical
时间：2024-12-27
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一种新的基因编辑工具可以帮助细胞跳过导致疾病的部分基因
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员报告称，一种新的基因编辑工具可以帮助细胞机器跳过导致疾病的部分基因，该工具已被用于减少阿尔茨海默病小鼠模型中淀粉样蛋白-斑块前体的形成。研究人员说，在活小鼠身上的应用表明，这种名为SPLICER的工具比目前的基因编辑技术标准效率更高，而且在其他疾病上也有应用的潜力。在加州大学生物工程教授Pablo Perez-Pinera的带领下，研究人员在《自然通讯》杂志上发表了他们的发现。SPLICER使用了一种被称为外显子跳跃的基因编辑方法，这种方法对由产生错误折叠或有毒蛋白质的突变引起的健康状况特别感兴趣，例如杜氏肌营养不良症或亨廷顿氏病。“DNA包含了构建细胞功
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NEJM：开创性CRISPR基因编辑试验——79%的参与者得到了改善
CRISPR基因编辑显示出治疗失明的潜力，79%的试验参与者的视力得到改善。根据今天(5月6日)发表在《新英格兰医学杂志》上的一篇论文，大约79%的临床试验参与者在接受实验性的、基于crispr的基因编辑后经历了可测量的改善，这种基因编辑旨在修复一种罕见的失明形式。“这项试验表明，CRISPR基因编辑在治疗遗传性视网膜变性方面具有令人兴奋的潜力，”该论文的通讯作者、眼科医生、俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)的首席科学家、该论文的通讯作者马克·潘尼西(Mark Pennesi)说。“对医生来说，没有什么比听病人描述他们的视力在治
来源：scitechdaily health
时间：2024-05-08
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CRISPR有望解决抗菌素耐药性问题，但请记住，细菌可以进行反击
在关于该主题的第二篇新研究综述中，捷克共和国布拉格查尔斯大学Plzen医学院和大学医院微生物学系助理教授Ibrahim Bitar将概述CRISPR技术的分子生物学，并解释如何使用它来解决抗菌素耐药性问题。聚集规律间隔短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR相关基因(cas)广泛存在于许多细菌的基因组中，是抵御质粒和病毒等外来入侵者的一种防御机制。CRISPR阵列由一组重复的短序列组成，每一个序列都来自并完全匹配曾经侵入宿主的核酸序列。伴随着CRISPR序列，存在4-10个高度保守的CRISPR相关基因(cas)，它们编码cas蛋白。Cas蛋白基于存储在CRISPR阵列中的免疫记忆在原核生
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高彩霞研究组应邀在Nature Reviews Genetics发表“基因组靶向修饰工具及其在作物育种中的前沿应用”综述文章
现代作物育种正迈入全新的基因组设计时代，以基因组编辑技术为主流的基因组靶向修饰工具引领了作物育种方式的颠覆性变革和作物育种效率的大幅提升，其研发和应用水平将对未来的农业发展和粮食安全产生深刻的影响。中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组长期致力于基因组编辑技术的自主创新，在精准基因组编辑技术研发、作物基因组编辑育种方法以及种质创新方面取得了系列成果。2024年4月24日，国际重要综述期刊Nature Reviews Genetics在线发表了高彩霞研究员为通讯作者的题为“Targeted genome-modification tools and their advanced appli
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首次成功在接吻虫中使用CRISPR-Cas9基因编辑，治疗疾病
接吻虫或锥蝽虫是恰加斯病的主要媒介，恰加斯病是中美洲和南美洲甚至美国南部的一个主要公共卫生问题。然而，目前并没有很多好的治疗方法，这意味着为了阻止这种可能危及生命的疾病的传播，控制携带寄生虫的生物是至关重要的。包括宾夕法尼亚州立大学的一名研究人员在内的一个国际研究小组的新研究首次证明了在接吻虫中使用CRISPR-Cas9基因编辑，并为研究控制恰加斯病的应用策略打开了大门。他们的研究结果发表在四月份出版的《CRISPR杂志》上。“很长一段时间以来，人们一直试图在triatomine细菌中进行CRISPR和基因工程，但没有人能够做到这一点，因为传统方法在这些细菌中非常困难，”Jason Rasgo
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Science：有比CRISPR-Cas更安全的技术吗？基于retroelement的基因组编辑工具
在一篇展望文章中，Stephen Tang和Samuel Sternberg讨论了基于retroelement的基因编辑作为CRISPR-Cas方法的一种更安全的替代方法。精确的基因组编辑技术改变了现代生物学。可编程DNA靶向的能力已经迅速提高，这主要是由于细菌RNA引导的CRISPR-Cas系统的发展，这种方法允许精确切割目标DNA序列。然而，CRISPR-Cas9系统会产生DNA双链断裂(DSB)，激活细胞DNA修复途径，从而导致不需要的复杂副产物，包括大的染色体缺失和易位，从而导致安全性问题。不过越来越多的研究表明，利用可移动遗传元件，特别是逆转录元件，可以作为CRISPR-Cas系统的
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