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中国农业科学院《Nature Biotechnology》
利用CRISPR建立水稻无融合生殖体系
杂交水稻在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象，对推动农业生产做出了重要贡献。数据显示，杂交水稻目前在我国的年种植面积超过2.4亿亩，占水稻总种植面积的57%，产量约占水稻总产的65%，每年可多养活7000万人口。近日，来自中国农业科学院，中国水稻研究所的研究人员发表了题为“Clonal seeds from hybrid rice by simultaneous genome engineering of meiosis and fertilisation genes”的文章，利用基因编辑技术在杂交水稻中同时敲除了4个水稻生殖相关基因，建立了水稻无融合生殖体系，得到了杂交稻的克隆
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CRISPR基因编辑克服肌肉营养不良治疗障碍
CRISPR基因编辑受天然抵御病毒能力启发，使研究人员通过切除和替换基因组中的突变来改变DNA序列，这种突变有可能治疗多种遗传疾病。Duan和国立卫生研究院以及杜克大学的合作者一起正在研究如何利用CRISPR治疗杜氏肌营养不良（DMD）。DMD患儿携带一种会中断抗肌萎缩蛋白产生的基因突变，如果缺乏抗肌萎缩蛋白，肌肉细胞就会变弱最终死亡，许多患儿失去了走路、呼吸和正常心脏功能所必需的肌肉，就这样短暂的生命画上了句号。“CRISPR从本质上切断了突变，并将基因缝合在一起，”Duan说。他是医学院分子微生物学和免疫学教授。“要做到这一点，CRISPR的分子剪刀（又称Cas9）必需知道在哪里切割，切割
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用CRISPR精确遗传控制害虫
利用CRISPR基因编辑工具，加州大学圣地亚哥分校和加州大学伯克利分校的Nikolay Kandul和Omar Akbari等人设计了一种改变昆虫性别决定和生育能力的关键基因的方法——精确引导不育昆虫技术（precision-guided sterile insect technique，pgSIT）。文章发表在1月8日的《Nature Communications》杂志。研究人员报告，当pgSIT来源的虫卵被引入目标群体后，成年不育雄性出现。这就产生了一种新的、环境友好的、成本相对较低的控制害虫种群的方法。Nikolay Kandul(左)，Omar Akbari“CRISPR技术使我们的团
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Nature展望2019 期待明年关键科学事件
生物通报道：2019年即将到来，Nature在最新期刊中展望了2019，预测了未来一年的关键科学事件。其中与生物有关的包括：极地项目1月，美国和英国的研究人员将前往南极洲，开始他们70多年来对南极洲的最大联合任务。这个为期五年的项目的目的是了解在未来几十年中，看似不稳定的Thwaites Glacier是否会开始崩塌。项目内容包括使用自动水下航行器和贴在海豹上的传感器，研究佛罗里达大小冰川附近的海洋条件。2019年后期，欧洲科学家计划开始钻探南极洲Little Dome C的冰盖，尝试恢复150万年前的冰芯。如果能成功的话，这将会成为最古老的气候和大气条件的原始记录。科研投入Nature指出，
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PNAS：中国学者利用CRISPR/dCas9构建新型遗传操作工具
疟疾与艾滋病、结核病一起被列为全球三大传染性疾病。疟原虫是引起疟疾的真核病原微生物，其中恶性疟原虫的感染致死率最高。分子水平的遗传操作是研究恶性疟原虫病理学以及抗药机制的重要工具。然而，疟原虫中通过同源重组机制进行基因修饰的效率极低，而且恶性疟原虫缺乏可运行RNAi机制的关键原件，因而对疟原虫的研究急需发展一种高效简便的基因编辑工具。 12月24日，国际重要学术期刊《美国科学院院报》PNAS在线发表了中国科学院上海巴斯德研究所江陆斌研究组题为“Epigenetic editing by CRISPR/dCas9 in Plasmodium falciparum”的最新研究成果。文章的
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《Cell》利用CRISPR技术破解古老谜题——DNA复制的最后一块拼图
生物通报道：佛罗里达州立大学的一个研究小组解开了一个古老的谜题——细胞的关键过程到底是如何进行监控的，这对于未来遗传学研究意义重大。这一研究成果公布在12月27日Cell杂志上，由分子生物学David Herbert带领他的博士生Jiao Sima完成。对于细胞来说，DNA等遗传物质定期进行复制，是所有生物体必不可少的过程，这决定了包括从头发颜色，到生物体对疾病的反应等。DNA复制是在20世纪50年代后期发现的，之后虽然全球各地的研究人员都试图了解这一过程是如何被调节的，但依然有许多未解之谜。“这真是一个谜，”Gilbert说，“复制似乎对我们试图干扰它所进行的各种尝试都能避开。虽然现在我们已
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2018年生命科学盘点：年度金句
2018年是进步，也是动荡的一年，从政治动荡对研究的影响到基因编辑婴儿的出生，这一年对于科学界来说确实不容易。The Scientist杂志汇总了今年的名人金句，作为年度总结。跨性别主义（transgenderism）是由于大脑性别与身体性别之间出现差异所致，这一观点并不是那么简单。——瑞典卡罗林斯卡研究所的神经科学家Ivanka Savic谈论寻找引发性别焦虑的生物机制。我不想成为隐私问题的卫道士。 。 。 。但是，如果是合法批准使用公共数据库，或合法发布的私人数据库，并通过它们成功识别出一个可怕的罪犯，那我认为这是一个非常令人兴奋的，而且是谱系数据的创造性使用。——哈佛医学院的医学遗传学家
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Science杂志最受关注的文章（12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：Dietary fat: From foe to friend?研究人员一致认为，对每个人来说，脂肪与碳水化合的最佳比例不是一成不变的，但是，整体的高质量饮食——低糖和低精制谷物有助于大多数人保持健康体重，降低慢性疾病
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《Science》2018年度十大科学突破公布
生物通报道：今日（12月21日）Science杂志公布了2018年度十大科学突破。今年的Science十大科学突破之首是单细胞水平细胞谱系追踪技术，除此之外，今年的十大科学突破中生物类的包括：细胞如何管理其内含物，进入原始世界的分子窗口，基因沉默药物获批，法医系谱学走向成熟，以及古老的人类“混血儿”。此外今年Science还公布了2018年“科学崩坏”事件，其中包括首例基因组编辑婴儿的诞生。从古希腊“医学之父”希波克拉底的时代起，科学家们就对单个细胞可以发育成拥有多种器官和亿万细胞的成体而感到震惊，这位古希腊医生认为母亲呼吸的湿气有助于婴儿的发育，但现在我们知道是DNA最终协调细胞繁殖和分化的
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《Nature》2018十大科学人物 贺建奎上榜
生物通报道：“Nature’s 10”公布了十大科学人物，其中上榜的华人包括因世界首例基因编辑婴儿而饱受争议的贺建奎，和发现石墨烯超导角度的“神童”曹原。今年下半年，两名基因编辑婴儿的诞生震惊了世界，来自南科大的贺建奎教授因此备受争议。当他在11月份透露了改变两个婴儿的基因组的成果时，“我明白我的工作会引起争议，但我相信一些家庭需要这种技术，我愿意为他们承担批评，”他在一个视频中说，他认为通过CRISPR编辑改变基因组，可以保护她们免受艾滋病毒感染。然而大众的反应比他预期的要强烈。贺建奎因无视重要的道德伦理因素，将婴儿暴露于未知风险中以获得不确定的利益，而被广泛批评。南方科技大学表示让他停薪留
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使用CRISPR的新方法——thgRNA
CRISPR基因编辑在医学、农业等诸多领域越来越流行，它被称为“本世纪最大的科学神话之一”。 CRISPR允许科学家精确地定位和编辑活细胞内DNA，帮助纠正导致遗传疾病的异常，中国已经率先开始进行人体临床试验了。然而，始终有一个问题困扰着科学家们，如何在整合来自他们正在研究的细胞内信息的同时，编程CRISPR系统以靶向DNA。在特拉华大学，化学工程教授Wilfred Chen和他的研究生Ka-Hei Siu设计了靶向大肠杆菌基因调控的新结构——绰号为“小立足点门控gRNA（toehold-gated gRNA，thgRNA）”。传统上，CRISPR/Cas9基因组编辑使用单链核糖核酸（RNA）
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CRISPR基因编辑结果全靠猜？No，部分可预测
CRISPR-Cas9系统已成功用于多个生物的基因组编辑，然而，我们还不能很好地预测特定位点上的编辑结果。为此，英国弗朗西斯•克里克研究所的研究人员对近1,500个目标位点上的编辑结果进行系统分析，发现各个位点之间的编辑精确性差异很大。研究人员发现，编辑精确性与编辑效率相关，并且可根据某些简单的规则来预测编辑结果，如PAM序列上游的第四个核苷酸。他们还发现，插入缺失的图谱受染色质特征的影响。这项结果近日发表在《Molecular Cell》上。“到目前为止，CRISPR对基因的编辑还伴随着不少猜测和试错，”资深作者Paola Scaffidi说。“人们一度认为，CRISPR的结果是
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《Science》改良版CRISPR无需基因编辑，就可治疗多种疾病
生物通报道：一项重要的新研究表明，CRISPR疗法可以在不切割DNA的前提下减少脂肪。来自加州大学旧金山分校的研究人员利用改良版的CRISPR提高了某些基因的活性，可以帮助易肥胖体质的小鼠预防严重肥胖。更重要的是，研究人员还实现了长期的体重控制，并且无需进行基因组编辑。这一研究成果公布在12月13日的Science杂志上。单拷贝突变与人类疾病虽然人体基因组每个个体中每个基因有两个拷贝，分别来自父本和母本，但是之前的研究发现告诉我们，至少有660个基因，只要突变一个拷贝就会导致疾病，其中一些是毁灭性的。严重肥胖也是其中一种情况。单个拷贝的SIM1或MC4R基因发生突变——这两个基因都是对调节饥饿
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重大突破！从种子开始克隆水稻
20世纪20年代开始，许多作物都是通过先杂交两个品种获得杂交种子，再加以种植的。杂种在产量或抗虫病等方面具有优势，但是，杂交作物的后代并不总能产出同样品质的植物。从种子克隆出一株植物，确切地说是复制品，这将是世界农业界的重大突破。发展中国家的农民常常无法负担昂贵的杂交种子，如果农民可以从自己种出来的杂交植物身上获得“克隆种子”，就能年复一年地获得高产的好处。大约有400种野生植物可以在不受精的情况下产生有活力的种子，该过程被称为单性生殖（apomixis），野生植物似乎已经在这个领域进化很多次了，但是商用农作物物种却无法做到单性生殖。加州大学戴维斯分校的植物生物学教授Venkatesan Su
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《Nature》12月最受关注的五篇论文
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2018年11月13日 ～ 2018年12月12日）： Predictable and precise template-free CRISPR editing of pathogenic variants自从CRISPR-CAS9出现以来，研究人员就知道这种基因编辑技术是很好的破坏者。准确地说，这些剪刀状的工具可以
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Science热评：基因组编辑不是体外受精
生物通报道：这段时间以来，世界第一例基因组婴儿的诞生冲击着学术界，贺建奎先是通过新闻媒体抛出了一个重磅炸弹，然后又在学术界的讲台上做出了回应。“他似乎对人们对其成果产生的消极反应感到惊讶，”CRISPR技术创始人之一Jennifer Doudna说。威斯康星大学法学院的生物伦理学家Alta Charo表示，贺建奎似乎“非常真诚”地设计了那些不会再像他们父亲一样受到艾滋病病毒困扰和耻辱的婴儿。他也相信自己已经遵守了所谓生殖系编辑的道德准则——在早期胚胎，精子或卵细胞中创造了可遗传的改变。“而且他谈到了IVF（体外受精）之父Robert Edward，他认为Edward是一个英雄，是一个突破规范的
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Cell发布基因组编辑新成果：
敲除这个基因位点，我们就不会患上心血管疾病？
生物通报道：在过去的十年中，科学家们在数十亿人的DNA中发现了一种神秘的“基因幽灵”，无论采用什么饮食，增加运动或者医疗手段，都会增加人体患上心脏病，动脉瘤或中风的风险。近期，来自Scripps研究所的研究人员通过精确切割基因组中的DNA罪魁祸首，揭开了这一医学之谜，取得了重大突破，防止与这些破坏性疾病相关的血管细胞异常。而且令人惊讶的是，研究人员还发现这个存在广泛，但却被知之甚少的DNA区域可能“掌管”了超过三分之一的增加心血管疾病风险的已知基因，形成了一个大型的基因网络。这一研究发现公布在12月6日Cell杂志上，由 Kristin Baldwin研究组完成。“基因沙漠”心血管疾病是心脏病
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基因编辑后文！MIT发文称哈佛医学院带头开展基因编辑人类精子，可能来华寻求下一步合作
MIT技术评论（MIT Technology Review）报道，体外受精（IVF）医生兼科学家Werner Neuhausser计划利用CRISPR基因编辑测试是否能够创建低疾病风险的孩子。新闻要点：哈佛大学带头“搞事情” 支持者：倡议继续推进人类胚胎基因编辑研究（仅限胚胎） 关于基因编辑人类胚胎研究的不同声音：支持者的真实想法？ 该项目将由哈佛大学干细胞研究所牵头，波士顿IVF（一个大型的国家生育诊所网络）提供精子，修改精子ApoE基因（该基因被认为与阿尔兹海默症有关）。研究小组尝试使用CRISPR的另一种版本，“单碱基编辑（base editing）”，练习改变精子细胞内的DN
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最新《Nature》：第一个CRISPR婴儿六大悬而未决的问题
生物通报道：第一例CRISPR婴儿打开了潘多拉盒子，带来了许多新的问题，12月Nature杂志上，David Cyranoski展开了探讨，总结了六大悬而未决的问题。1.贺建奎陷入困境了吗？11月27日，也就是他在峰会上发表讲话的前一天，国家卫健委要求要求广东省卫生健康委认真调查核实，南方科技大学也针对这一事件展开了调查。两天后，科技部要求他停止任何科学研究，目前贺建奎表示实验已经搁置。最终调查结果尚不清楚——贺建奎被指控违反了2003年的卫生部指导规范，但该规范不是法律，也没有明确的处罚方法。南方科技大学是否会对他采取任何行动也不清楚，一位大学发言人告诉Nature，他“此刻不能透露相关信息
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基因编辑人体临床试验将在美国启动
新华社华盛顿１２月３日电（记者 周舟）美国一家基因编辑公司近日宣布，将启动一项利用ＣＲＩＳＰＲ基因编辑技术治疗某种遗传性眼疾的临床试验，相关申请已被美国监管部门接受。据悉，在这一临床试验中，基因编辑的对象是先天性黑朦病患者眼睛里的感光细胞，这是一种体细胞，而非生殖细胞。体细胞的遗传信息不会遗传给下一代，所以不涉及伦理道德问题。这一名为ＥＤＩＴ－１０１的疗法由美国埃迪塔斯医药公司与艾尔建公司共同研发。埃迪塔斯医药公司在声明中表示，该疗法“有望成为世界上第一种在人体内使用ＣＲＩＳＰＲ技术的疗法”。声明说，美国食品和药物管理局已接受该公司为这一疗法递交的临床试验申请，允许其使用ＣＲＩＳＰＲ技术治疗利
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