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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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重新定义基因治疗:CRISPR创新的“发现和替换”基因组编辑
基因组编辑，特别是CRISPR-Cas9方法，为严重联合免疫缺陷(SCIDs)和其他遗传疾病提供了革命性的解决方案。巴伊兰大学的研究人员通过他们的GE x HDR 2.0策略加强了这种方法，旨在实现精确的基因替换。巴伊兰大学的研究人员利用一种名为GE x HDR 2.0的改良CRISPR-Cas9技术，推进了对SCIDs等遗传性疾病的基因治疗。严重联合免疫缺陷(scid)是一组使人衰弱的原发性免疫缺陷疾病，主要由破坏t细胞发育的基因突变引起。SCID还可以影响b细胞和自然杀伤细胞的功能和计数。如果不及时治疗，SCID在生命的第一年就会致命。SCID患者的传统治疗包括同种异体造血干细胞移植(HS
来源：Nature Communications
时间：2023-10-28
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基因治疗，有效转运大基因的新方法
基因疗法目前是治疗遗传性疾病最有前途的方法。然而，尽管近年来取得了重大突破，但仍有许多障碍阻碍了基因疗法的广泛应用。其中包括使用腺相关病毒载体(AAVs)将遗传物质有效地递送到靶细胞中，并且副作用最小。AAV载体物质具有良好的安全性和较高的基因转移效率，这意味着它们经常用于基因治疗和CRISPR/Cas基因编辑。但是，AAVs的DNA摄取能力有限，不能可靠地运输较大的基因。在过去，已经开发了各种方法来克服这些缺点。这种方法依赖于将编码DNA分裂成两个片段，这些片段具有在目标组织中重新连接的能力。然而，这些策略的缺点是效率不高，实验设计的灵活性较差，并且会产生潜在的副作用。会议记录级别苏黎世大学
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Nature发现了一种全新的方式：噬菌体可以阻止CRISPR-Cas系统
一项微观新发现不仅能让科学家了解我们周围的微生物世界，还能提供一种控制CRISPR-Cas技术的新方法。 由新西兰奥塔哥大学的Peter Fineran教授和哥本哈根大学的Rafael Pinilla-Redondo博士领导的一个国际研究小组在著名的《自然》杂志上发表了一项研究，揭示了病毒抑制细菌CRISPR-Cas免疫系统的新方法。 文章一作David Mayo-Muñoz博士说，这一发现揭示了我们环境中的微生物动力学，并可以用于使基因编辑更安全，带来更有效的抗生素替代品。 他说:“这一发现对科学界来说是令人兴奋的，因为这让我们对如何阻止CRISPR-
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Science子刊：藻类、蜗牛和其他生物中发现了数千种可编程的DNA切割器
各种各样的物种，从蜗牛到藻类再到变形虫，都能制造一种叫做Fanzors的可编程DNA切割酶，麻省理工学院麦戈文脑研究所的科学家们的一项新研究已经确定了数千种这种酶。Fanzors是一种RNA引导酶，可以通过编程在特定位点切割DNA，就像为广泛使用的基因编辑系统CRISPR提供动力的细菌酶一样。9月27日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的新发现的天然Fanzor酶的多样性，为科学家们提供了一套广泛的可编程酶，这些酶可能被改编成研究或医学的新工具。“RNA引导的生物学可以让你制作易于使用的可编程工具。所以我们能找到的越多越好，”麦戈文研究员Omar Abudayyeh说
来源：Science Advances
时间：2023-10-17
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肌肉研究新方法：更快的结果和更少的实验小鼠
为了研究肌肉疾病，科学家们把小鼠作为一种模式生物。巴塞尔大学的研究人员现在开发了一种新方法，不仅比传统方法更快、更有效，而且大大减少了研究肌肉纤维中基因功能所需的实验动物数量。图片来源：巴赛尔大学提供。使用AAV-CRISPR/Cas9在成年小鼠骨骼肌纤维中快速，可重复和有效地敲除体细胞基因研究人员使用小鼠作为模型生物来研究骨骼肌的结构和功能、神经肌肉疾病和肌肉老化过程。科学家们意识到他们在使用动物方面的责任，并在巴塞尔大学承诺在动物辅助研究和畜牧业中严格执行所谓的3R原则——替代(Replacement)、减少(Reduction)、改进(refine)。这项新方法是由巴塞尔大学生物中心的M
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《Nature》发文：基因编辑猪肾跨物种移植存活两年
随着医学科技的进步，器官移植已成为挽救众多生命的重要手段。然而，供体器官的短缺一直是制约其发展的难题。异种移植，即将动物器官移植给人类，被视为解决这一问题的潜在方案。近日，美国eGenesis公司的研究团队在猪肾异种移植领域取得了重要突破。在之前的研究中，eGenesis的研究团队对尤卡坦迷你猪进行了深入的基因组编辑。他们进行了69处精确修改，目的是敲除可能导致排异的聚糖抗原基因，并让人类转基因过表达，以减少灵长类免疫系统的攻击。此外，为了预防可能的病毒传播，猪逆转录病毒基因的所有拷贝也被失活。在一项具有里程碑意义的实验中，研究团队将一个经过基因工程改造的猪肾成功移植到了一个食蟹猴体内。食蟹猴
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《Cell》基因编辑的突破:基于AsCas12f的10倍效率基因组编辑工具
到目前为止，你可能听说过CRISPR，这是一种基因编辑工具，它使研究人员能够替换和改变DNA片段。就像基因裁缝一样，科学家们一直在尝试“剪掉”使蚊子成为疟疾携带者的基因，改变粮食作物，使其更有营养、更美味，近年来还开始进行人体试验，以克服一些最具挑战性的疾病和遗传疾病。CRISPR改善我们生活的潜力是如此惊人，以至于在2020年，研究人员詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和艾曼纽尔·查彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)获得了诺贝尔化学奖，他们开发了最精确的CRISPR-Cas9工具。但即使是Cas9也有局限性。将遗传物质传递到宿主细胞的常用方法是使用修饰过的病
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Blood：通过基因编辑创建了儿童白血病模型
b细胞急性淋巴母细胞白血病(B-ALL)是儿童最常见的癌症之一。虽然B-ALL的生存率一般在80%以上，但部分B-ALL亚型预后较差，离这个数字还有很大距离。这是包含MLL和AF4基因融合的B-ALL的例子，其存活率低于40%，并且还没有一个可靠的模型可以让研究人员彻底研究它们。由加泰罗尼亚政府CERCA中心Josep Carreras白血病研究所的Pablo mensamudez博士领导的一个科学小组刚刚展示了第一个能够在患者身上表现出疾病行为的细胞模型。这项研究由Josep Carreras研究所的Clara Bueno博士和西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的Raúl Torres-Ru
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Cell：一种小而强大的基因编辑工具
日本科学家近日开发出一种新的基因编辑工具，有望为遗传病患者带来更好的治疗。这种工具是一种名为AsCas12f的酶，它经过改造后与基因编辑常用的Cas9酶具有相同的功效，但大小只有三分之一。体积小巧意味着人们可将更多的东西包装到载体病毒并递送到活细胞中，使得基因编辑更有效。这篇题为“An AsCas12f-based compact genome-editing tool derived by deep mutational scanning and structural analysis”的论文于9月29日发表在《Cell》杂志上。研究人员创建了一个AsCas12f突变库，然后将精选突变组合在
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《Nature》CRISPR敲除400多基因，解锁神经发育疾病相关基因关键功能
大脑发育是一场精心编排的舞蹈。神经元发展出专门的功能，并以微小的跳跃，在大脑中移动到正确的位置。通过由此产生的网络传递的化学信号使动物能够思考、感觉和生活。然而，在神经发育障碍(NDD)中，DNA中的数百个突变可以中断这一过程。但科学家们仍然不知道这些突变是如何中断神经元的精确分化或迁移模式的。直接在胚胎或新生儿中研究这些缺陷太危险了，而且其他动物模型可能会偏离人类的发育。在《Nature》杂志上发表的一项新研究中，斯坦福大学的神经科学家 Sergiu Pașca和他的团队将组装体技术与CRISPR基因编辑结合起来，确定了神经发育疾病基因在典型大脑发育过程中的作用，以及当它
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Nature：利用CRISPR同时在单个动物的细胞中敲除几十个基因！
追踪疾病遗传原因的一种行之有效的方法是敲除动物体内的单个基因，并研究其对生物体的影响。但问题是，对于许多疾病来说，病理是由多个基因决定的。这使得科学家们很难确定其中任何一种基因在多大程度上与这种疾病有关。要做到这一点，他们必须进行许多动物实验——每一种基因修饰都要进行一次实验。由苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物工程教授Randall Platt领导的研究人员现在已经开发出一种方法，可以极大地简化和加快实验动物的研究：使用CRISPR-Cas基因剪刀，他们同时在单个动物的细胞中进行几十个基因改变，就像打马赛克一样。虽然每个细胞中不超过一个基因被改变，但器官内的各种细胞以不同的方式被改变
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科学家成功地对活体动物的单个细胞进行基因改造
一种已被证实的追踪疾病遗传起源的方法是敲除动物体内的单个基因，并研究这对生物体的影响。问题在于，对于许多疾病来说，病理是由多个基因决定的，这使得科学家们试图确定任何单一基因对疾病的影响的任务变得复杂。要做到这一点，他们必须进行许多动物实验——每一种期望的基因修饰都要进行一次实验。由巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物工程教授Randall Platt领导的研究人员现在已经开发出一种方法，可以极大地简化和加快实验动物的研究:使用CRISPR-Cas基因剪刀，他们同时在单个动物的细胞中进行几十个基因改变，就像马赛克一样。虽然每个细胞中不超过一个基因被改变，但器官内的各种细胞以不同的方式
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CRISPR核酸检测新应用：MPXV-CRISPR诊断试纸条高度准确且“比任何其他方法更快”
在《The Lancet Microbe》期刊上发表的一项合作研究中，由Peter Doherty感染与免疫研究所(Doherty研究所)和WEHI (Walter and Eliza Hall医学研究所)领导的科学家团队介绍了MPXV-CRISPR——一种强大的诊断工具，能够在临床样本中检测MPXV，具有高度的准确性，并且由于CRISPR技术的力量，其速度比任何其他方法都要快。这是澳大利亚第一个基于CRISPR的诊断方法，专门针对MPXV中发现的基因序列。研究背景解读Mpox(以前称为猴痘)是由猴痘病毒(MPXV)引起的人畜共患疾病。MPXV是一种大的双链DNA病毒(约197 kb)，属于正
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Nature发布新的AAV CRISPR筛选方法，促进致病基因的研究
苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）领导的研究团队利用腺相关病毒（AAV）开发出一种用于体内CRISPR筛选的新平台，有助于更好地了解致病基因及其在各种细胞中的表型。研究人员于9月20日在《Nature》杂志上发表了这一新成果。他们将这种名为AAV-Perturb-seq的技术应用在小鼠模型中，以了解DiGeorge综合征相关基因的表型。DiGeorge综合征又被称为22q11.2微缺失综合征，由22号染色体上一个小片段的缺失引起。发病率大约为1/4000，通常会导致心脏问题、免疫缺陷和认知问题等症状。研究人员指出，目前的CRISPR筛选方法主要使用慢病毒，仅限于体外应用，而且只适用于这
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CRISPR制造出了造出不受科学限制的蛛丝
科学家通过转基因CRISPR技术培育出了首条全长的蜘蛛丝。这一成就消除了生产具有高抗拉强度的轻质材料的障碍。它有可能取代蜘蛛丝取代尼龙等商业合成纤维，以对环境负责和可持续的方式促进生态文明的发展。该研究论文于2023年9月20日发表在细胞出版社的《Matter》杂志上。在不影响生产力的前提下建设生态文明，需要发展绿色、环保、可持续的超高强度韧性材料。尽管近年来高分子纤维科学技术取得了显著的进步，但仍然需要真正的高强度和超韧的高级纤维。不幸的是，这两种性能之间的折衷存在于商业合成纤维中，因为目前的理论表明，工程材料的韧性和拉伸强度的性能是相互排斥的。例如，在众所周知的聚酰胺纤维凯夫拉和尼龙之间可
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日本科学家开发出更安全的基因编辑技术NICER
CRISPR/Cas9基因编辑技术的出现让研究人员能够精准地改变生物体DNA，从而修复那些导致遗传疾病的突变。然而，它的治疗应用受到限制，因为DNA双链断裂和外源DNA的随机插入可能会导致非预期的基因组改变。最近，日本大阪大学领导的研究团队开发出一种新的基因编辑技术，它与CRISPR/Cas9一样高效，同时还能大大减少这些非预期的突变。这种新技术名为NICER，它利用切口酶（nickase）在单条DNA链上产生多个小切口。这篇题为“Inducing multiple nicks promotes interhomolog homologous recombination to correct
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基因组编辑的新里程碑：首例碱基编辑临床试验
碱基编辑技术的独特之处在于，它比现有的基因编辑技术更为精确。该技术能够对DNA或RNA上的特定碱基对进行编辑修改，从而更精准地修复基因中的错误。在最新的临床试验中，科研人员已经将这种先进的基因编辑技术用于治疗白血病患者。这一开创性的试验由Beam Therapeutics公司负责实施，该公司专注于碱基编辑技术的研发和应用。在试验过程中，科研人员对患者的免疫细胞进行了基因编辑，使其能更好地靶向和摧毁肿瘤。这是碱基编辑技术在人类身上的首次应用，标志着基因编辑领域的一大突破。相比现有的基因编辑疗法，如利用CRISPR-Cas9系统进行的疗法，碱基编辑的优势在于其具有更高的特异性和潜在的安全性。CRI
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DnaQ在CRISPR‒Cas系统中的作用
2023年8月，生物治疗国家重点实验室陈强研究员/余雅梅副研究员团队联合苏昭铭研究员团队在The Innovation（IF：32.1）发表文章“DnaQ mediates directional spacer acquisition in the CRISPR‒Cas system by a time-dependent mechanism”，揭示DnaQ在CRISPR‒Cas系统中的作用提出了由DnaQ介导的“时间依赖”的Spacer整合机制，为基于CRISPR-Cas系统Spacer整合应用发展提供了理论基础。陈强研究员、余雅梅副研究员、苏昭铭研究员为该文共同通讯
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第一个遗传性阿尔茨海默病狨猴动物模型
研究人员目前正致力于描述和验证狨猴衰老和阿尔茨海默病的遗传、分子、功能和认知特征，这些特征与人类早发性疾病相关的基因突变相同。科学家们希望加快药物发现管道的步伐，重建未来转化研究的基础，同时克服现有临床前模型固有的局限性。皮特大学神经生物学教授、通讯作者Afonso Silva博士说:“我们雄心勃勃地想找到治疗阿尔茨海默病的方法。我们正在建立一个对阿尔茨海默病绒猴模型进行严格、微创的标准化测试的过程，并公开分享数据。”与一群近亲繁殖的啮齿动物相比，狨猴家族更适合模仿基因多样化的人类种群。由于狨猴的寿命比其他非人类灵长类动物短，研究人员可以在相对较短的时间内全面研究它们的衰老过程。如果让狨猴自然
来源：University of Pittsburgh
时间：2023-09-08
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