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Nature：CRISPR基因编辑技术助力破解重要生物学谜题
生物通报道 鱼类的后代变成可以在陆地上行走的动物必须发生的一个重大转变就是，要用手指和脚趾来替代长长的鳍条（fin rays）。在8月17日的《自然》（Nature）杂志上，来自芝加哥大学的科学家们证实，在鱼类中构成鳍条的细胞也在四条腿动物手指和脚趾的形成过程中发挥重要作用。采用新型的基因编辑技术和敏感的命运绘图方法在鱼类中标记和追踪发育细胞，经过三年的艰苦实验，研究人员描绘出了鳍末端一些柔韧的小骨头与更适合在陆地上生活的手指与脚趾之间的关系。研究的资深作者、芝加哥大学有机体生物学和解剖学教授Neil Shubin说：“当我第一次看到这些结果时真让我大吃一惊。多年来，科学家们一直认
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简单小窍门，将CRISPR-Cas9基因编辑效率提高5倍
生物通报道 CRISPR-Cas9是用于人类细胞系中敲除基因以发现基因功能的一项首选技术，但其让基因丧失功能的效率却有着巨大的差异。加州大学伯克利分校的研究人员现在找到了一种方法，可在大多数类型的人类细胞中将CRISPR-Cas9切割及让基因丧失功能的效率提高5倍，使得构建及研究基因敲除细胞系变得更容易，并有潜力让突变基因丧失功能作为一种人类疗法。科学家们在不断地发现新基因或它们编码的蛋白，但要阐明它们在体内或疾病中的作用则难得多。发现这一作用的关键在于要让基因丧失功能，看看当除去它时会发生什么。尽管CRISPR-Cas9可以加速生成基因敲除细胞系的过程，研究人员有时必须制造并筛查
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Nature重大成果：揭示125000个病毒基因组
生物通报道 在地球的内部、地球之上以及地球的周围，微生物的数量达到了10^30，估计超过了银河系中的星星（刘洋彧博士Nature发布微生物组研究重要成果 ，美国国家微生物组计划启动：真正的新技术在哪里？ ，两篇Science发表微生物组研究重要成果）。微生物已知在调控碳固定，维持全球氮、硫、磷和其他营养素的循环中起至关重要的作用，但目前大多数的微生物仍然是无法培养和未知的。美国能源部正以这一“微生物暗物质”作为目标，更好地了解地球微生物的多样性，收集来自自然的教训用于应对能源和环境的挑战。然而要探索地球微生物的多样性，要求更多地了解较少研究的，微生物和感染它们的病毒，影
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“染色体保护者”端粒由谁保护？
生物通报道：总所周知，染色体末端的“帽子”——端粒，犹如一道防护屏障，保护着染色体。最近，西班牙国家癌症研究中心（CNIO）由Maria A. Blasco领导的端粒和端粒酶研究组发现，尽管端粒有着特别紧凑的结构，很难进入，但是它们能转录像其他DNA这样的信息。从这个过程所产生的RNA叫做TERRA，它们的功能对于保护端粒这些防护结构，是至关重要的。相关研究结果发表在《Nature Communications》杂志。这一发现与该研究组两年前的观察结果是一致的。在那个时候，他们对小鼠细胞进行分析发现，保护这种哺乳动物的20条染色体的TERRA，只起源于对18染色体，并且在较小程度上，起源于9号
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惠利健、李大力最新CRISPR文章
生物通报道：8月11日，中科院上海生命科学研究院、华东师范大学、复旦大学、华东理工大学和第二军医大学等处的研究人员，在Nature子刊《Scientific Reports》在线发表题为“Efficient liver repopulation of transplanted hepatocyte prevents cirrhosis in a rat model of hereditary tyrosinemia type I”的研究成果。这项研究使用最近开发的CRISPR/Cas9技术，制备了Fah−/−大鼠。这种Fah−/−大鼠能够忠实地代
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Nature Medicine挖掘CRISPR基因编辑的治疗潜力
生物通报道 由圣犹大儿童研究医院的研究人员领导的一个国际科学家小组，发现了一种方法在分离自患者的血细胞中利用CRISPR基因编辑来帮助治疗镰状细胞疾病和β地中海贫血。这项发表在《自然医学》（Nature Medicine）杂志上的研究，为借助基因组编辑来治疗常见血液疾病的一种新方法提供了原理证明。研究的主要作者之一、圣犹他儿童研究医院血液学系教授Mitchell J. Weiss博士说：“我们的基因编辑方法是受到遗传性持续性胎儿血红蛋白增多症已知益处的启发。一段时间以来，人们已经知道携带一些持续提高胎儿血红蛋白的遗传突变的个体能够抵抗镰状细胞病和β地中海贫血，这些严重的
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吉林大学：可逃避CRISPR/Cas9抑制的病毒
生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争，为此它们演化出了多种防御机制，CRISPR-Cas9适应性免疫系统就是其中之一。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，可以在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强，很快便成为了生物学领域的香饽饽。当前CRISPR/Cas9已被成功改造成基因组定点编辑工具。因此，如何利用CRISPR/Cas9系统对病毒基因进行高效靶向修饰，从而达到治疗病毒感染病患的目的，成为了国内外许多实验室的研究热点。今年5月份，Temple
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周琪院士谈我国基因编辑研究的进展与挑战
近日，一些科学家在《科学》杂志上宣布，将在今年内筹资1亿美元启动“人类基因组编写计划”，目标包括合成一个完整的人类基因组。一直以来公众对基因编辑技术临床应用的技术和伦理问题还有诸多担心。本期，我们邀请中国科学院院士周琪谈谈我国基因编辑研究的进展与挑战，并提出政策建议。1.下一代生物技术的核心我们现在已经知道，生命体的各种性状，包括生长、发育、生殖、衰老等大都由基因组DNA决定，许多疾病的发生也都与基因的序列改变有关。基因编辑技术就是对基因组DNA序列进行精确修饰，以达到解析生命本质、生长和发育的机理，了解疾病发生机制和治疗疾病等目的。基因编辑技术不像转基因技术那样，以随机插入等较不可控的方式导
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清华大学用CRISPR解析重要lncRNA
生物通报道：8月11日，国际学术期刊《Genome Research》在线刊登了清华大学生命科学学院的高冠军博士带领的一项研究成果，题为“Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis”。这项研究确定了128个睾丸特异性的果蝇lncRNA，并采用CRISPR/Cas9系统解析了它们的重要功能。本文通讯作者高冠军早年毕业于扬州大学，2005年博士毕业于浙江大学，2006年至2011年在美国国立卫生研究院从事博士后和Research Fellow，2011年至今为清华大学生命科学学院PI、博士生导师。其带领的课
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Cell Stem Cell: 利用CRISPR实现细胞直接重编程
生物通报道 研究人员利用一种革命性的遗传工程新技术：CRISPR，将从小鼠结缔组织中分离出来的细胞直接转变成了神经元细胞。这项研究发布在8月11日的《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上。2006年，京都大学前沿医学科学所的山中伸弥（Shinya Yamanaka）教授，发现了将成人结缔组织细胞——成纤维细胞逆转为可分化为所有细胞类型的不成熟干细胞的方法。因在研究和医学中显示出的前景，这些所谓的诱导多能干细胞让山中伸弥仅在6年后即获得了诺贝尔医学奖。自那以后，研究人员已发现了其他的一些方法让细胞在不同类型之间转换。这主要是通过导入许多额外拷贝的“主开关”基因，生成一些
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南开大学:“自杀式”CRISPR/Cas9系统
生物通报道：8月9日，来自南开大学和北京师范大学的研究人员，在Nature子刊《Scientific Reports》发表题为“A ‘suicide’ CRISPR-Cas9 system to promote gene deletion and restoration by electroporation in Cryptococcus neoformans”的研究论文。这项研究提出了一种“自杀式” CRISPR-Cas9系统，使我们能够通过后续的互补作用，验证基因的功能，并有可能减少脱靶效应。因此，这项技术适用于新型隐球菌的功能基因组学研究。这项研究的通讯作者是南开大学生命科学学院的朱旭东
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我科学家用TALEN技术制备神经疾病猴模型
生物通报道：对非人类的灵长类动物进行基因编辑，可带来有价值的动物模型，用以探索人类遗传性神经系统疾病的病因和治疗策略。然而，到目前为止，密切模拟人类病理和行为缺陷的神经系统疾病猴模型，还没有被成功地制备出来。8月9日，国际学术期刊《Cell Research》在线刊登了我国科学家的一项重要研究成果，这项研究采用TALEN技术，制备了小头畸形致病基因MCPH1突变体食蟹猴模型，并对这种MCPH猴模型的表型进行了描述。中山大学中山医学院的项鹏教授、华南农业大学兽医学院的杨世华教授和中科院北京动物所的周琪研究员，是本文的共同通讯作者。人类胚胎干细胞可以用来开发各种不同的体外类器官培养系统，包括脑组织
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吉林大学用CRISPR解析致癌miRNA
生物通报道：正常印迹的胰岛素样生长因子-II（IGF2）基因，在多种人类恶性肿瘤中是异常表达的，但这种异常调节背后的机制仍然不清楚。最近，来自吉林大学附属第一医院和斯坦福大学医学院的研究人员，在国际著名学术期刊《Oncotarget》发表题为“CRISPR Cas9-guided chromatin immunoprecipitation identifies miR483 as an epigenetic modulator of IGF2 imprinting in tumors”的学术成果。这项研究利用CRISPR Cas9介导的染色质免疫沉淀法，确定了miR483在IGF基因表达调控中
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Nature：韩春雨回应NgAgo基因编辑争议
生物通报道 一项被人提出可替代流行的CRISPR–Cas9系统的基因编辑技术是否真的能够起作用，当前关于它的争议正在不断升级。三个月前，河北科技大学的生物学家韩春雨（Chunyu Han）报告称，可以利用NgAgo酶来编辑哺乳动物基因。而现在，越来越多的科学家们抱怨他们无法复制韩春雨的结果——尽管有一位科学家告诉Nature他可以复制出这一结果。韩春雨说，他每天收到几十个骚扰电话和短信，嘲笑他，并告诉他——他的职业生涯结束了，但韩春雨相信这一技术是可靠的。他还告诉Nature，应在线遗传信息库Addgene的要求，他已经在8月8日向Addgene提交了一份详细的实验方案，希望这将帮
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Nature：那些可能超越CRISPR的基因组编辑新技术
生物通报道 CRISPR–Cas9工具使得科学家们能够几乎随意地改变基因组。人们称赞它比以往的技术明显更简单、更廉价及更通用，CRISPR–Cas9在全球各地的实验室中大放光彩，已发现了一些医学和基础研究的新应用。索取Life Tech CRISPR产品的详细技术资料请填写联系方式 但CRISPR–Cas9有其局限性。加州大学圣地亚哥分校生物工程师Prashant Mali说，它擅长去到基因组的一个特定位点，在那里完成切割。“但有时候你感兴趣的应用要求还要多一点。”今年早些时候，一些研究人员怀着热情扑向了一种可能的新的基因编辑系统NgAgo，暴露了他们对CRISPR–Cas9不满的
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Nature：围绕NgAgo基因编辑的争议加剧
生物通报道 三个月前，河北科技大学的生物学家韩春雨（Chunyu Han）报告称，可以利用NgAgo酶来编辑哺乳动物基因。而现在，越来越多的科学家们抱怨他们无法复制韩春雨的结果——尽管有一位科学家告诉Nature他可以复制出这一结果。上接：Nature：韩春雨回应NgAgo基因编辑争议 此后，英国医学研究理事会（MRC）再生医学中心的分子生物学家Pooran Dewari通过网上调查发现，只有9位研究人员说NgAgo起作用——有97位研究人员说它不起作用(NgAgo基因编辑技术之初体验 )。最初在一个网络聊天群中说NgAgo取得成功的两位研究人员现在宣称他们搞错了。印度科学与工业研
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张锋公司新文章：如何提高CRISPR基因组编辑的特异性
生物通报道：CRISPR是规律成簇的间隔短回文重复（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）的缩写。CRISPR与内切酶Cas9是一对好基友，细菌依靠它们组成的防御系统对抗外来侵略者。CRISPR-Cas9能够在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强，很快便成为了生物学领域最耀眼的明星。在过去的四年中，CRISPR-Cas9经历了不断的更新换代。这一技术让基因功能研究达到了前所未有的精确性和灵敏度。CRI
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张锋发表Science杂志CRISPR新综述
生物通报道 新一期（8月5日）的《科学》（Science）杂志发表了一篇题为“Diverse evolutionary roots and mechanistic variations of the CRISPR-Cas systems”的综述文章。瓦赫宁根大学微生物学家John van der Oos是这篇文章的通讯作者，Broad研究所的张锋（Feng Zhang）博士是本文共同作者（张锋Cell发表CRISPR研究新成果 ，张锋Science文章：靶向RNA的新型CRISPR系统 ，牛人张锋Science发表新技术突破 ）。长期以来人们认为适应性免疫是动物的一种独有特征。然而
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Science发布创新性CRISPR/Cas9技术
生物通报道 利用一种脱氨酶将单核苷酸改变导入DNA中，研究人员创建了一种改进的CRISPR/Cas9工具，它能够避免生成有害的双链断裂，减少采用CRISPR/Cas9技术可能引入的附加突变，且不需要添加DNA模板。这项发布在8月4日《科学》（Science）杂志上的新研究工作，是第二次报道这样的精确基因编辑工具。哈佛大学的George Church说：“这些脱氨酶解决了先前一些基因组编辑工具，包括TALENSs、ZFNs和Cas9最大的问题：期望的基因编辑会与非同源末端连接(NHEJ)介导的随机插入和缺失发生竞争。这一系统还减少了双链断裂引起的毒性。”Church实验室也已开发出一
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8月生命科学界名人名言
本月值得关注的研究点评与名人名言：从一颗嫩嫩绿芽长成小树苗并不困难，但是要成长为参天大树，变成未来数十年都能结出累累硕果的有用之材，则需要细心的滋养和培育。教育学生，鼓励合作，资源共享，才能确保蓬勃发展。——诺贝尔奖得主Phillip Sharp指出，要达到生物医学研究的长期目标，需要多个不同领域的合作，如物理学、计算机科学、数学和生命科学。注：麻省理工学院教授Phillip Sharp是1993年诺贝尔生理学或医学奖的获得者，他因为发现断裂基因而获得诺贝尔生理学或医学奖。精准医学通过前所未有的医生与数据汇集资料，能在正确的时间里将正确剂量的药物用于正确的治疗方法，这不仅仅是靶向症状，而且也靶
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