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Prime editing！新型CRISPR基因组编辑系统在人类细胞中精确性多能性无可匹敌！
麻省理工学院和哈佛大学博德分校的David Liu团队开发了一种新的CRISPR基因组编辑方法：新方法将分子生物学中两个最重要的蛋白质—— CRISPR-Cas9和逆转录酶——整合到一起。该系统称为"prime editing,"，能够以精确、高效和高度通用的方式直接编辑人体细胞。该方法扩大了生物学和治疗学研究的基因编辑范围，并有可能纠正多达89％的已知致病基因变异。“分子生命科学的一个主要愿景是具有能够在任何位置精确地改变基因组的能力。我们认为prime editing使我们更接近这个目标。”David Liu是核心研究所成员、Richard Merkin教授、麻省理工学院和哈佛大学Boar
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上海交大2019级博士生Cell Res发现基因编辑新切割方式
基因编辑在生物医药和生命信息等领域中一直扮演着重要的角色，传统的基因编辑技术由于构造困难因此在一定程度上阻碍了它的发展，而CRISPR/Cas9技术的问世则很好的克服了这一缺点。CRISPR/Cas9系统是细菌和古生菌的一种天然免疫系统。当外源核酸入侵时，Cas9蛋白就会在RNA的介导下定向切割核酸，发挥免疫功能。经过改造后的第三代基因编辑工具CRISPR/Cas9因其简单，高效，低廉等优点为广大科研工作者所利用。但即便如此，人们对Cas9蛋白的切割机制和切割后的修复机制还知之甚少。近期，上海交通大学系统生物医学研究院比较生物医学中心吴强课题组在基因编辑领域又取得新进展，国际著名OA学术期刊《
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利用CRISPR-Cas9实现对甘蓝型油菜LPAT基因的功能解析
甘蓝型油菜（Brassica napus）是最为重要的油料作物之一，研究其油脂合成与代谢对培育高含油量油菜品种具有重要意义。甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交进而经过染色体加倍而形成的异源四倍体，高效地敲除其所有基因拷贝对研究甘蓝型油菜含油量基因调控具有重大意义。 溶血磷脂酸酰基转移酶(lysophosphatidic acid acyltransferase, LPAT)作为肯尼迪途径中的关键酶之一，对油脂合成具有重要调控作用。高效敲除LPAT所有拷贝对揭示其在油脂合成过程中的作用具有重要意义。 我院栗茂腾教授课题组在生物能源领域顶级杂志Biotechnology for
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基因编辑动物的子代是否健康？
安格斯牛（Angus）天生就没有角，占地小且不会对彼此或农场工人造成伤害；而荷斯坦牛（Holsteins）和泽西牛（Jerseys）这样有角的牛则需要在牛犊时去除它们的角。由Alison Van Eenennaam领导的加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员一直在探索使用基因组编辑工具将无角基因引入荷斯坦牛，这样可以免去角处理。Eenennaam和她的同事们现在在《Nature Biotechnology》上发表一篇报告，一头荷斯坦/泽西杂交牛（原本有角）经过基因组编辑获得无角显性纯合基因的公牛（RCI002，2016年）在与有角的赫里福德牛（Hereford）杂交产生了六头杂合的小牛，所有小牛都
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CRISPR基因编辑婴儿的另一面：编辑胚胎基因组，治疗儿童疾病
在去年对世界上第一批CRISPR基因编辑婴儿诞生的一片谴责批判声中，少数一些专家表示：编辑胚胎的基因组，将来可能会在疾病出生前“治愈”疾病患者。其实，还有一个较少讨论的编辑胚胎的潜在应用：调整胚胎的DNA以帮助拯救已经出生的人。以湾区的一对夫妇Jessica和Keith为例，2岁半的女儿患有Fanconi贫血，这是一种导致骨髓无法产生红细胞和白细胞、并且会增加许多癌症风险的遗传性疾病。最好的治疗方法是从兄弟姐妹那里进行干细胞移植，而Jessica和Keith现在正试图通过体外受精（IVF）生出另一个孩子成为供体——这就是所谓的救星手足（savior sibling）。但是，“制造”一个既健康又
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细菌Rqc2蛋白质质量控制机制得到证实，未来应用前景有没有？
在细胞内的蛋白质合成过程中，由于各种意外中断或出错会产生的不完整蛋白质链，这些不完整的异常蛋白通常对细胞有害，需要清除掉。在真核生物的细胞（例如真菌，植物和动物）中，一种称为核糖体相关质量控制（RQC）的质量控制过程会负责处置这些缺陷蛋白质。RQC的关键成分是Rqc2蛋白，它负责感知异常的蛋白质链，并募集一种酶用于标记有缺陷的蛋白质以进行降解。有趣的是，已知细菌拥有与高级生物的Rqc2蛋白相似的蛋白。但是，过去人们认为这些蛋白质在细菌中具有不同的功能。海德堡大学分子生物学中心（ZMBH）的科学家对细菌版本的Rqc2进化相关蛋白质进行功能研究，得出的结论是：这个细菌版的Rqc2相关蛋白质同样在蛋
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新型CRISPR扩展基因工程工具箱
在9月23日发表在《自然生物技术》（Nature Biotechnology）上的一项研究报告中，杜克大学Charles Gersbach副教授和Adrian Oliver博士后描述了如何首次成功地利用I类CRISPR系统(Class 1)，打开和关闭目标基因并编辑人类细胞中的表观基因组。CRISPR-Cas是一种细菌防御系统，细菌使用RNA分子和CRISPR相关(Cas)蛋白靶向并破坏入侵病毒的DNA。随着研究人员学会了如何利用该工具来特异性靶向和编辑人细胞中的DNA，这一现象的发现和分子机制的重新利用掀起了基因组编辑革命。CRISPR-Cas9是当今最常用的基因组编辑工具，被归类为第II类
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世界首例基因编辑人体造血干细胞成功移植
前文内容：邓宏魁研究组合作发表NEJM文章：首次报道了基因编辑的造血干细胞在人体内的长期重建中国科学家本月在“新英格兰医学杂志”上报道说，一名艾滋病病毒阳性的中国男性在19个月前接受了经过CRISPR编辑基因的供体细胞移植后表现良好。这使得他成为接受CRISPR后跟踪时间最长的个体。CRISPR技术激发了人们对疾病治愈的希望，并在短短四年内催生了数十亿的产业。患者显然没有出现一些研究所提示“可能引发癌症或其他灾难性遗传损伤的治疗副作用”，这提示了基于CRISPR的疗法可能是安全的。但是另外一个事实是：干预措施并没有达到其目标——消除人体细胞中的艾滋病毒。新英格兰杂志发表描述单个病人的论文是罕见
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邓宏魁研究组合作发表NEJM文章：首次报道了基因编辑的造血干细胞在人体内的长期重建
自二十世纪八十年代以来，艾滋病造成了重大的公共卫生问题和社会问题。1996年，艾滋病领域研究取得了里程碑式进展，HIV入侵T细胞的主要共受体CCR5被发现（邓宏魁教授是主要发现者之一）。随后的研究发现，CCR5基因呈缺陷型（CCR5-Δ32）的人群不会被R5嗜性HIV病毒感染。2007年，一名同时患有白血病和艾滋病的“柏林病人”在接受具有CCR5-Δ32突变的造血干细胞移植后，血清中的HIV病毒得到有效清除，实现了艾滋病的“功能性治愈”。因此，通过基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因，再将编辑后的细胞移植到艾滋病患者体内有可能成为“功能性治愈”艾滋病的新策略。如何在造血干细胞中进行高效基因
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高福院士最新PNAS文章：CRISPR-Cas12a系统被抑制分子机制
原核生物通过一系列的防御系统来抵抗噬菌体等寄生生物的攻击。与真核生物的免疫系统类似，原核生物的防御系统也可以分为天然免疫系统和获得性免疫系统。天然免疫系统又包括限制性修饰（Restriction-Modification, R-M）系统、DNA干扰、毒素-抗毒素系统等，是非特异性的防御措施；而获得性免疫系统是高度特异性的防御手段，其典型代表为CRISPR-Cas系统。近年来，针对CRISPR-Cas系统的作用机制研究取得了一系列重要进展，这类系统的序列特异性核酸剪切活性能够对多种细胞和生物的基因组进行有效编辑，在基因工程和生物医学等多个领域显示出了巨大应用潜力。其中最受关注的是Cas9（typ
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CRISPR/Cas9专利纷争不断，如何避免被殃及池鱼
作者：小焦观察CRISPR/Cas9知识产权的专利战是一段颇具传奇色彩的微妙故事。持续多年的CRISPR专利之争主要是在博德研究所的张锋团队与加州大学伯克利分校的杜德纳团队之间展开，大多数人似乎认为CRISPR专利之争是这两个研究团队的问题，事实上，这场专利纠纷比人们想象的更加复杂。美国专利之争博德研究所获得CRISPR技术在真核生物中的使用权持续多年的CRISPR专利争夺主要在博德研究所的张锋团队与加州大学伯克利分校的杜德纳团队之间展开。虽然加州大学伯克利分校率先提交了CRISPR专利的申请，但是博德研究所抢先一步得到了真核细胞CRISPR/Cas9基因编辑技术的专利授权，而这正是该技术最有
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CRISPR-反应性水凝胶系统能为智能生物材料提供可编程方法
研究人员报告说，注入DNA生物分子的水凝胶可用CRISPR（这是一种更常与生物活体内基因组工程相关的技术）进行编程和精确控制，旨在将生物信息转化为材料属性的理化改变。这项研究推出了一种新型的基于DNA的CRISPR-反应性的水凝胶材料，它具有能因应用户定义性DNA靶标的可调节的功能与特性，从而为在组织工程、生物电子学和生物传感中体外生物医学的广泛应用做好了准备。由生物信号激活的智能材料在生物医学应用中已变得日益重要。用DNA序列构建反应性水凝胶已被认为特别适用于这些目的。然而，据作者披露，目前的DNA反应性水凝胶的使用（尤其是它们的可编程性）是有限的，这在很大程度上是由于其设计复杂且对DNA驱
来源：EurekAlert中文
时间：2019-08-26
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Nature Methods：全新CRISPR蛋白优化平台，
提升基因编辑酶的准确性和效率
蛋白质优化工程能够改良抗体、生物酶及其他蛋白质如基因编辑酶等，赋予新的特性或提升现有功能，实现临床和研究应用的需要。修改氨基酸序列是蛋白质优化工程中的核心技术之一。近年，CRISPR-Cas基因编辑酶已成为医学研究的重要工具。全球科学家正努力改良CRISPR-Cas酶，借修改其氨基酸序列，在多点位置换入其它氨基酸，以提高基因编辑的准确性和效率，以及提升修改致病基因治疗的安全性和有效性。香港大学李嘉诚医学院（港大医学院）生物医学院的研究团队成功开发一套全新技术，能够大量组装及有系统地引入多点修改到蛋白质变体中，并以条形码编码同时分析各个组合在筛选过程的频率变化，在众多组合中寻找出最合适的组合修改
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2019国家自然科学基金评审结果：CRISPR项目
国家自然科学基金委员会近日公布了2019年国家自然科学基金申请项目评审结果，其中面上项目18995项、重点项目743项、重点国际（地区）合作研究项目103项、青年科学基金项目17966项、优秀青年科学基金项目600项、创新研究群体项目45项、海外及港澳学者合作研究基金项目（延续资助）23项、地区科学基金项目2960项、部分联合基金项目（NSAF联合基金、天文联合基金、大科学装置科学研究联合基金、民航联合研究基金和钢铁联合研究基金）235项、国家重大科研仪器研制项目（自由申请）82项，合计41752项。其余项目正在评审过程中。今年的国家自然科学基金中CRISPR项目包括（金额排序）：1. 新型C
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Science杂志最受关注的文章（8月）
生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：Passenger hotspot mutations in cancer driven by APOBEC3A and mesoscale genomic features麻省总医院（MGH）癌症中心的研究人员在《S
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新型CRISPR组合技术诞生 从根本改变研究脑部疾病的方式！
生物通报道：加州大学旧金山分校和NIH的科学家团队开发出了一种特殊版本的CRISPR，系统性改变干细胞产生的人类神经元中基因的活性，从而从根本上改变了科学家研究脑部疾病的方式。这一重要发现公布在8月15日的Neuron杂志上，这第一次成功地将诱导多能干细胞技术（iPSC）与CRISPR筛选技术结合在一起。虽然科学家们都知道突变和其他遗传变异与许多神经系统疾病的风险增加有关，但技术瓶颈阻碍了他们前进的步伐，无法了解这些基因究竟是如何引起疾病的。加州大学旧金山分校神经退行性疾病研究所副教授Martin Kampmann博士（文章的通讯作者）说：“在这项研究之前，这一领域存在显著的限制，限制了科学家
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7月王牌聚焦：年中盘点袭来—上半年最受瞩目的研究
生物通报道：2019年上半年已收官，最受关注的研究论文有哪些呢？1.死去了还可以恢复大脑功能耶鲁大学科学家报告称他们在死亡4小时后，恢复了猪的大脑中循环系统和细胞活性，之前长期以来科学家都认为死亡后某些脑功能会停止作用，而且这是不可逆转的，这项新研究提出了不同的观点。这一研究成果公布在4月18日Nature杂志上。研究人员从肉类加工厂获得了死后猪大脑，进行分离后用专门设计的化学溶液浸泡，结果发现许多基本的细胞功能恢复了。文章作者，耶鲁大学神经科学和遗传学教授Nenad Sestan说：“大型哺乳动物完整的大脑保留了先前未被充分认识的循环系统恢复能力，以及循环停止后数小时的某些分子和细胞活性的恢
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CRISPR敲除技术揭示豆血红蛋白协同调控豆科植物根瘤高效固氮的分子机制
华中农业大学生命科学技术学院在New Phytologist在线发表了题为“CRISPR/Cas9 knockout of leghemoglobin genes inLotus japonicusuncovers their synergistic roles in symbiotic nitrogen fixation”的研究论文。我校博士研究生王龙龙为该论文的第一作者，生命科学技术学院端木德强教授为通讯作者。豆科植物-根瘤菌共生固氮被认为是目前最为高效的一种生物固氮体系。豆血红蛋白(Leghemoglobin, Lb)是根瘤中最丰富的一类蛋白，约占成熟根瘤总蛋白含量的5%以上。学术界很早
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美国首次在人体内部使用CRISPR
实验目标是在定点部位切割或“编辑”DNA，向患者提供他们所缺少的健康基因，以图一次治疗，永久解决致病DNA。两家公司，分别是Editas Medicine和Allergan将在今年秋天招募18个人进行测试。该工作不同于去年中国贺建奎所做的有争议的研究，新工作的目标是改变不会被任何后代遗传的成人DNA。另一家名叫Sangamo Therapeutics的公司正在尝试用一种叫做锌指的工具在体内进行基因编辑治疗代谢性疾病。CRISPR之所以吸引全球的科学家是因为它的操作非常简单，但其风险还完全不清楚。研究人员认为，它对目前还没有很好治疗方法的基因缺陷疾病具有潜力。该临床研究的招募对象是患有莱伯氏先天
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第一个完全人造的蛋白质开关，在细胞里活了！
科学家们发明了第一个完全人造的蛋白质开关，它可在活细胞内工作，从而改变甚至征用细胞内复杂的电路。该开关被称为LOCKR。 7月24日发表在Nature杂志上的相关论文描述了LOCKR的设计，并演示了该技术的几种实际应用。这项工作是由华盛顿大学（UW）蛋白质设计医学研究所的David Baker和旧金山分校的Hana El Samad率领的生物工程团队完成的。科学家们表明，LOCKR可被“编程”来改变基因表达，重新定向细胞运输，降解特定的蛋白质，并控制蛋白质结合的相互作用。研究人员还利用LOCKR构建了新的生物电路，其工作原理类似于自主传感器。这些电路检测来自细胞内部或外部环境的信号，
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