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Cell Stem Cell八大热点文章(1月)
生物通报道:《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一(另外一个杂志是Cell Host & Microbe),这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注,影响因子迅速提升,从0一冲至16.826,又达到了23.394。其中最受关注的文章包括: Endogenous Reprogramming of Alpha Cells into Beta Cells, Induced by Viral
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CRISPR有问必答,专家如何看待免疫排斥
生物通报道 近日,CRISPR基因组编辑领域的先锋人物、加州大学伯克利分校的著名教授Jennifer Doudna在Reddit网站上主持了一个“有问必答(Ask Me Anything)”的活动,与她的同事一起回答读者的提问。在此活动中,读者提出了许多与CRISPR有关的问题,包括近日备受关注的免疫排斥问题,如何利用CRISPR基因编辑来治疗遗传病,这种应用还有多远,以及这种治疗是否广泛可用等伦理问题。下面是一些精选的问答。Q:我最近读了一篇文章,说有些人的免疫系统会排斥CRISPR,使得潜在的CRISPR治疗无效。研究人员可以通过哪些方法来解决这个问题?NHGRI的Lu Wan
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第一次利用CRISPR基因组激活技术生成干细胞
丁胜Cell Stem Cell再获重要突破
CRISPR+iPS=?干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞,既是研究人体早期发育的理想工具,也是细胞治疗的宝贵资源。胚胎干细胞很适合临床使用,但获得这些细胞会破坏胚胎,有很大的伦理争议。2006年日本科学家山中伸弥开发了一个变通方案,用逆转录病毒将四个转录因子(OSKM)引入特化的成体细胞,再将其重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。这些细胞在实验室中表现出与胚胎干细胞相当的能力,又避开了胚胎干细胞的伦理问题,在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景,被人们视为细胞疗法的新希望。山中伸弥也因为iPS技术赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。而CRISPR是指规律成簇的间隔短回文重复
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2018年新技术:动态3D基因组分析
——结合成像和测序的三维基因组分析探索基因组三维结构的许多方法都是相同的原理,即针对线性空间中彼此远离,但在3D结构中靠得很近的基因组区域进行分离和测序。这些方法包括检测全基因组相互作用的方法,例如Hi-C;围绕特定的基因座的方法,如3C和4C;通过富集与某种特定蛋白相互作用的基因组位点的方法,如ChIA-PET,还有最近的Hi-ChIP (Nat. Methods 13, 919–922, 2016,具体见后),以上这些都是依赖于相互作用位点之间的交联,还有一种方法是2017年报道的无连接方法:基因组结构图谱(Nature 543,519-524,2017,具体见后)。所有这些方法中,基于测
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Nature子刊:一种高效的基于CRISPR/dCas9的体内激活平台
一直以来,拥有一种能够随意控制基因表达的技术成了很多生物学家的梦想。CRISPR/Cas9系统的出现满足了这种需要,Cas9就像是一把DNA剪刀,在sgRNA的带领下,特异性地切割目的序列,并形成DNA双链断裂。后来的研究通过失活Cas9的核酸内切酶的活性而获得了dead Cas9(dCas9),dCas9只会在sgRNA的引导下特异性的结合到目的位点,而不会产生切割。如果在dCas9上融合激活元件的话,就可以特异性地过表达目的基因。这种方法相对于传统的过表达具有巨大的优势;因为它不受基因大小的限制,可以非常方便同时上调多个基因的表达,而且这种过表达会更加“nature”。虽然dCas9介导的
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《科学》盘点2018可能被聚焦的研究领域
动荡的政治变革将在新的一年塑造科学的进程。美国总统唐纳德·特朗普领导的政府预计将继续致力于废除基于科学的环境法规。英国离开欧盟的决定已在研究资助和科学家迁移方面引发了难以解决的问题。中国立志成为科学和经济领导者的决心肯定会影响研究将以何种方式以及在何处开展。随着这些大趋势展现出来,《科学》杂志预测了今年可能被聚焦的关于研究和政策的特定领域。天文学观测超级黑洞2017年4月,一个由天文学家组成的国际团队拍摄了位于银河系中央的超大质量黑洞的快照。在未来的几个月里,他们希望发现这些照片能体现出多少内容。事件视界望远镜团队利用了6个射电观测站的力量——共80根天线,覆盖了从夏威夷到西班牙再到南极的广阔
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中国学者Cell Res:首次利用CRISPR/Cas9技术构建基因敲入食蟹猴
中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、苏州非人灵长类研究平台的研究人员利用了一种以同源臂介导的末端接合(Homology-Mediated End Joining, HMEJ)为基础的基因敲入策略在世界上首次获得了基因敲入的食蟹猴。这一研究成果公布在Cell Research杂志杂志上,由中科院神经科学研究所杨辉研究组与苏州非人灵长类研究平台孙强团队合作完成。由于基因修饰猴模型可以用于模拟人类疾病症状,因此它可以作为研究人类疾病机制和推进临床治疗的工具。然而, 由于普通猴具有繁殖周期长(5 - 6年一代),幼仔数量少(每胎一只)以及基因编辑效率低等特点,导致构建靶向基因编辑猴具有
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盘点CRISPR的“无用论”:到底CRISPR能否在人体中发挥作用?
生物通报道:自CRISPR进入我们的视野,又随之席卷了整个生物界,被用于各个物种的基因改造以来,关于它的质疑声从来没有停止过:从到底谁才是CRISPR的发明者,到CRISPR导致基因突变,从CRISPR人体胚胎实验的伦理探讨,到CRISPR专利争夺好戏,从CRISPR的意外大量脱靶,到韩春雨的NgAgo风波,CRISPR不说是看惯了大风大浪,但确实是已经走上了一种技术被认可的崎岖道路上。Cas9同源蛋白抗体2018年,生物预印本Biorxiv公布了斯坦福大学的一项新成果:Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Prote
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2018年新技术:追踪细胞血统
——一些复杂的细胞条形码技术正在改变细胞系 生物通报道:秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是著名的模式动物,以其细胞家族树而闻名,通过一系列的细胞分裂产生各种成体细胞类型。在二十世纪七十年代中期,科学家们付出了巨大的努力,在无数个小时的基本显微镜探索中记录了这棵细胞树,这是一个传奇。近几十年来,体内标记和追踪细胞的方法已经得到长足的发展,但近期的一系列新方法延伸了谱系研究的范围——新工具能获得非常多样的细胞标记,并以高分辨率解析它们。谱系信息对于理解诸如器官发生,细胞命运选择,细胞迁移和肿瘤演化等现象非常重要。目前已经有许多方法可以用于追踪细胞,染料或在细胞,细胞群中
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梅奥诊所专家:基因编辑距离临床还有很多年
生物通报道 基因编辑技术因未来潜力无限,让科研人员和临床医生激动不已。目前最广为人知的基因编辑工具是CRISPR-Cas9。它有望更快速、更经济并且更准确地实现基因编辑,从而加速基础科学研究。梅奥诊所(Mayo Clinic)是世界著名的私立非营利性医疗机构。它没有在任何治疗中使用基因编辑,但一直在关注基因编辑的影响。诊所个性化医疗中心的生物伦理学家Megan Allyse博士在接受采访时警告称,随着对基因组的了解不断加深,基因编辑也带来了伦理问题。“我们有必要公开讨论,以了解这项新技术的局限性。基因编辑的最佳实践是什么?有什么影响?有没有滥用?我们如何利用它来让患者受益?我们如何
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为了繁衍后代,线虫扔了7000多个基因
大多数动物繁殖是两个个体之间的事,某些线虫不一样,它能自己解决。大约一百万年期,一种名叫线虫(Caenorhabditis briggsae,C. briggsae)的小虫子通过进化实现了自交繁殖(大多数都是雌雄同体的)。马里兰大学生物学教授Eric Haag致力于“性”进化研究,线虫的生殖行为是Haag课题组的长期焦点。(线虫交配视频截图)今天(1月5日)他们在《Science》发表文章,揭露了一个残酷的现实:某些被需要了数千万年的“必须基因”,可在转瞬之间变成“废物”或“负担”。本文的共同通讯作者是来自康奈尔大学分子生物学和遗传学助理研究教授Erich Schwarz博士,他们对C. br
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《自然》列出2018值得期待科学事件
新华社记者张家伟新一年科学界有什么值得我们关注的事情?从各国耗资巨大的太空任务到基因编辑,英国《自然》杂志2日选出了多项可能在2018年会给科学界带来影响的事件。人类对宇宙的探索将在新一年延续下去。《自然》发表的总结文章说,加拿大“氢强度图谱实验”项目在今年会开始全面运行,这有助科学家获取更详细数据来解开一些宇宙谜题。4月,天文学家也将用欧洲“盖亚”空间探测器获取的第二组数据集来分析银河系超过10亿颗恒星的位置和运行状态,加深他们对银河系的认识。中国计划在2018年开展嫦娥四号任务,将探测月球背面区域。印度也计划在今年发射“月船2号”太空飞行器对月球开展相关探测。日本和美国的探测器预计会在今年
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您身边还有人迷信“伪科学”和“旧观念”吗?医疗领域2017年度新发现,您感兴趣的都在这儿
本周是我们向2017年正式挥手告别的一周,新年伊始,除了迫不及待地展望未来,也许更需花些时间沉淀去年的所得所失。在这里,我们将为各位回放去年医学界取得的重大突破,其中不乏可惠及大众的健康生活和疾病预防小知识:2018年应该怎么“吃”?1.增加水果和蔬菜摄入能在2周内改善心理健康《PLOS One》报道在为期2周的时间里,每周消费3.7份蔬菜和水果能显著增强志愿者的身体活力和精神面貌。2.无麸质饮食很可能会增加2型糖尿病风险2017美国心脏协会流行病学和预防/生活方式学术会议报道,过去曾被认为可降低患冠心病风险的低面筋饮食可能对人体产生不良后果,包括增加2型糖尿病风险和剥夺心脏健康。《Epide
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12月王牌聚焦:为2017年画上圆满句号
生物通报道:2017年即将离我们远去,在12月,各大媒体期刊纷纷回顾了这一年中的科研成果,优秀人物,以及热点争鸣。从Science杂志公布的十大科学突破,到Nature的年度人物,再到The Scientist的丑闻事件,这些都为2017年画上了圆满的句号。《Science》2017年度十大科学突破,2017年依然是涉及生物医学类的比较多,如低温电子显微镜(cryo-EM)技术,30万年前的智人化石,新型“碱基编辑器”等。新型“碱基编辑器”:去年,David Liu研究组构建出了一种新型的“碱基编辑器”,能够在人类和小鼠细胞系中以低出错率永久及高效地将胞嘧啶(C)转化成胸腺嘧啶(T)碱基。今年
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2017年度盘点:三项癌症免疫疗法重大突破
生物通报道:释放免疫系统,从癌症死神手中抢夺生命,这种被称为“最成功的癌症治疗方法之一”的新疗法带给了我们许多的希望,但是经过几年的临床检验,癌症免疫疗法出现了各种各样的状况,或者产生区别应答,或者引发免疫系统对自身组织的攻击等。2017年癌症免疫疗法稳步前行,在三个方面取得了重要突破:新型组合癌症免疫疗法、一种无需免疫细胞的癌症免疫疗法,以及通过CRISPR构建的更有效的CAR-T细胞:新型组合癌症免疫疗法今年,卸任MD 安德森肿瘤中心院长的Ronald DePinho教授提出了一种能有效治疗转移性去势抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prost
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中国科学家12月参与发表多篇Nature文章
生物通报道:12月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表,其中包括癌症基因组三维结构和拷贝数变异关系,提高CRISPR-Cas9保真度,以及单细胞全基因组DNA甲基化组的研究新发现。来自北京大学北京未来基因诊断高精尖创新中心,北大生命科学学院与第三医院等处的研究人员利用单细胞DNA甲基化组高通量测序方法,首次在单细胞分辨率对人类植入前胚胎发育过程进行了更加深入的分析,揭示了人类早期胚胎DNA去甲基化和从头加甲基化的动态变化、父母本基因组差异甲基化等关键特征。 在哺乳动物基因组上,胞嘧啶(主要是CpG二连体中的胞嘧啶)在DNA甲基化酶的催化下会发生甲基化。研究显示,DNA甲基
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盘点2017年CRISPR技术突破
生物通报道:CRISPR技术日新月异,研究人员不仅为这种精确且相对易于操作的基因编辑技术寻找新的应用,而且也在进一步的完善这种技术,赋予它更多新的功能,今年CRISPR引人注目的技术突破包括:RNA编辑:虽然人体很多疾病是来自于DNA,但是由于基因承载着生命最根源的信息,因此直接对DNA进行编辑会出现安全和伦理上的问题。而RNA编辑却不同,通过编辑RNA能暂时性的纠正DNA翻译的信息,让蛋白质接收到正确的信息,达到治疗的效果,这可能是更加有效的一种临床应用方式。今年Broad研究院的张锋研究组将RNA编辑酶融合到靶向RNA的Cas蛋白中,这样研究人员就能编辑人体细胞中特定的核苷酸了,张锋研究组
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冰桶挑战初现曙光!渐冻人CRISPR靶向治疗第一步——基因敲除
加州大学伯克利分校的研究人员用CRISPR-Cas9基因编辑修改了肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)致病缺陷基因,推迟了疾病发病时间,延长(25%)了小鼠生命。ALS又叫运动神经元病(MND),病因至今不明,约20%病例可能与遗传及基因缺陷有关。发病初期患者只感觉无力、肉跳、容易疲劳等轻微症状,渐渐地发展为全身肌肉萎缩和吞咽困难,最后呼吸衰竭,危及生命。12月20日发表的一篇《Science Advances》文章,打响了采用CRISPR治疗ALS的第一炮。虽然ALS患者的表型大多伴随着脑干和脊髓运动神经元的过早死亡,但它们的全部遗传原因仍有
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Cell Stem Cell八大热点文章(12月)
生物通报道:《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一(另外一个杂志是Cell Host & Microbe),这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注,影响因子迅速提升,从0一冲至16.826,又达到了23.394。其中最受关注的文章包括: Prolonged Fasting Reduces IGF-1/PKA to Promote Hematopoietic-Stem-Cell-Bas
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颠覆传统观点,逆转疾病:Nature公布CRISPR重要成果
“这一领域的传统思维是,一旦你失去了内耳毛细胞,就很难再让它们回来了。” 生物通报道:在人体和小鼠体内,如果Tmc1-a出现异常,那么内耳中负责感应声波振动的关键细胞:毛细胞(hair cells)就会受损,从而造成耳聋。来自哈佛大学的一组研究人员利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,剔除了该基因的突变拷贝,从而减少了小鼠听力损失。这一研究成果公布在12月20日的Nature杂志上。领导这一研究的是哈佛大学化学生物学家David Liu,作为纳斯达克CRISPR“第一股”Editas公司的联合创始人之一,David R. Liu也是最早着手于CRISPR科研的几位科学家之一,据称