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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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上海生科院：用CRISPR靶定DNA去甲基的新方法
生物通报道：在哺乳动物细胞中，DNA甲基化精密地调节基因的表达，从而在许多生理和病理过程中起着举足轻重的作用。近期，来自中科院上海生命科学研究院“****“胡荣贵研究员带领的研究小组，在《Cell Discovery》发表题为“A CRISPR-based approach for targeted DNA demethylation”的研究成果，报道了一种新的方法，采用目前广泛使用的CRISPR-Cas系统来靶定DNA去甲基化。点击阅读胡荣贵研究组的更多研究成果：上海生科院发现系统研究蛋白质降解组的新方法；胡荣贵研究组Cancer Cell解析细胞选择性自噬；中科院Cell&nbs
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中大****发表CRISPR成果
生物通报道：在细胞中，对于不稳定的蛋白质来说，稳定性调控是特别重要的。然而，目前还没有开发出一种方便而无偏差的方法，能够确定蛋白质稳定性的调节因子。近期，来自中山大学肿瘤防治中心的研究人员，在《Cell Discovery》杂志发表的一项研究中，通过将全基因组CRISPR-Cas9文库与双荧光蛋白稳定性报告基因以及高通量测序相结合，开发出了一种蛋白质稳定性调节因子筛选试验（Pro-SRSA）。本文通讯作者康铁邦博士，是中山大学肿瘤防治中心/华南肿瘤学国家重点实验室PI、国家杰出青年基金获得者。康博士于2003年获德国Bielefeld大学生物化学博士学位，1998年至2008年一直在美国、德国
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张锋参与发表CRISPR新研究成果
生物通报道：2016年7月29日，国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》在线发表了哈佛大学医学院、麻省理工学院-哈佛大学Broad研究所和山西眼科医院等处的一项最新研究成果，题为“The Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeats-associated Endonuclease 9 (CRISPR/Cas9)-created MDM2 T309G Mutation Enhances Vitreous-induced Expression of MDM2 and Prolifera
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南通大学肝癌研究刊登国际期刊
生物通报道：据报道，酸敏感离子通道1a（ASIC1a）可促进肝癌的侵袭和迁移。然而，ASIC1a在肝癌中的临床意义和分子机制尚不清楚。7月22日，南通大学第三附属医院的研究人员在国际著名学术期刊《Oncotarget》上发表题为“Over-expression of ASIC1a promotes proliferation via activation of the β-catenin/LEF-TCF axis and is associated with disease outcome in liver cancer”的研究成果。这项研究利用CRISPR/Cas9技术，将ASIC1a确定为
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Nature揭开NHEJ修复机制的真相
生物通报道：最近，研究人员通过操纵断裂的DNA链——它们就好像鞋带一样，弄清了“细胞中的非同源末端连接（NHEJ）是如何修复双链DNA断裂的”。相关研究结果发表在7月20日的《Nature》杂志。非同源末端连接是DNA修复、基因组编辑、免疫球蛋白基因重组等过程的基础。相关阅读：DNA修复出错何以致癌？；中国学者：提高CRISPR/Cas9介导基因组编辑的效率。然而，它的机制仍然不明确。现在，法国Marseille癌症研究中心的Mauro Modesti带领的一项新研究中，阿姆斯特丹自由大学的Erwin Peterman和Gijs Wuite以及他们的同事发现，两种蛋白质——XLF和XRCC4，
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中国医学科学院：CRISPR/Cas9-sgRNA全基因组文库筛选新成果
生物通“核心刊物”迎来了新期刊：科学通报，中国科学C辑:生命科学，这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的，我国学术期刊中的知名品牌，被国内外各主要检索系统收录，如国内的《中国科学论文与引文数据库》（CSTPCD）、《中国科学引文数据库》（CSCD）等；美国的SCI、CA、EI，英国的SA，日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容，生物通将展开详细推荐，欢迎读者共同参与……生物通报道：CRISPR/Cas9-sgRNA(single guide RNA)全基因组文库筛选技术是在哺乳动物中进行系统基因组分析的有力工具. 来自中国医学科学院北京协和医学院血液
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严钦博士开发“一箭数雕”的CRISPR/Cas9基因编辑工具箱
生物通报道 耶鲁大学的一个研究小组设计出了一个系统，可以同时编辑基因组中的多个基因，并将意外效应减到最少。这一基因编辑“工具箱”提供了一种用户友好的解决方案，科学家们可以将其应用于对癌症和其他学科的研究中。这项研究发布在7月26日的《核酸研究》（Nucleic Acids Research）杂志上。利用一些现代遗传工程技术，例如近期开发的CRISPR技术，研究人员可以在实验中完成基因编辑。这一快速发展的领域使得研究人员能够研究一些重要的疾病相关基因，并可能最终允许他们通过编辑人类基因组一些特异的位点来治疗遗传疾病。然而，几项挑战阻碍了进展，包括编辑意外的位点——这被称作为是脱靶效应
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