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EBioMedicine：2014年转化医学重要突破
生物通报道：2014年是科学成果显著的一年，从我们对人类疾病分子途径的认识取得的进展，到应对这些疾病的新介入性工具的发展。最近，国际期刊《EBioMedicine》回顾了过去一年当中具有明确转化相关性的一些创新性成果和成功案例。这份列表不算详尽，但是希望它能为一部分研究成果提供一个前景，这些研究成果是EBioMedicine旨在促进的研究类型的很好例子。CRISPR不是一个全新的概念，这种强大新方法作为高度特异性基因靶定和修改的手段，一度活跃在今年的舞台中央。成簇的、规律间隔的短回文重复序列（CRISPR）是自然存在于细菌DNA中的序列，与CRISPR相关（Cas）核酸酶共同起作用，指导RNA
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中国学者Cell Res再发CRISPR新文章
生物通报道 来自云南省灵长类生物医学重点实验室、南京医科大学和南京大学模式动物研究所等处的研究人员，在12月23日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上发表Letter文章称，继今年他们成功地利用CRISPR/Cas9系统对孪生食蟹猴进行精确基因组修饰后，在后续的研究中他们进一步证实了猴子生殖系细胞获得了Cas9/RNA介导的基因修饰。南京大学模式动物研究所的黄行许（Xingxu Huang）博士、南京医科大学的沙家豪（Jiahao Sha）教授，以及云南省灵长类生物医学重点实验室季维智（ Weizhi Ji ）是这篇论文的共同通讯作者。在猴子中实现精确基因打靶将大大推
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刘小乐等：分析CRISPR/Cas9敲除的新算法
生物通报道：2014年12月5日，华人女学者、哈佛大学公共卫生学院Dana-Farber癌症研究所刘小乐（X Shirley Liu）博士带领的研究小组，在国际著名学术期刊《Genome Biology》发表了一项最新生物信息学研究成果，题为“MAGeCK enables robust identification of essential genes from genome-scale CRISPR/Cas9 knockout screens”。在这项研究中，研究人员开发出一种统计方法，被称为基于模型的全基因组CRISPR/Cas9敲除分析（MAGeCK），来确定来自于CRISPR/Cas9
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2015技术展望之基因组编辑
生物通报道：规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，原本是细菌抵御病毒的重要武器，现在这一组合已经成为了最热门的基因组编辑利器。2014年基因组编辑热潮在持续发酵，CRISPR/Cas9仍旧是最引人注目的话题之一，相关论文被大量下载和引用。纵观CRISPR/Cas9的发展我们可以看到，科学家们仍在追求最理想的基因组工程技术，而2015很有可能会成为基因组工程年。这里我们不妨大胆预测一下，明年基因组工程领域会起那些波澜：1. 大规模CRISPR/Cas9。2013年，麻省理工的CRISPR技术先驱张锋（Feng Zhang）和同事为我们展示了CRISPR/Cas9进行多重基因
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2014最受欢迎的基因组编辑论文
生物通报道：近年来随着锌指核酸酶（ZFN）、CRISPR/Cas9等新方法的问世，基因组工程得到了越来越多的关注。《BioTechniques》编辑们挑选了今年杂志上最受欢迎的五篇基因组编辑文章，相信这些研究能为分子生物学实验带来实质性的影响。1. “Precise gene deletion and replacement using the CRISPR/Cas9 system in human cells,” by Zheng et al. (September 2014) 复旦大学黄胜林研究员领导团队通过两种引导RNA，在人类细胞中利用CRISPR/Cas系统进行了靶向性的基因删除和基
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2篇论文利用基因组编辑治疗遗传疾病
生物通报道：最近，来自于美国印第安纳大学（IU）、斯坦福大学和德克萨斯大学的科学家们，展示了用基因组编辑技术，“编辑”产精成人干细胞的基因组，这个结果不论对于基础研究还是基因治疗，都具有强大的应用潜力。研究人员已经完成了“概念验证”实验，在实验中他们使小鼠细胞中一个突变基因的DNA双链断裂，然后通过一个称为同源重组（homologous recombination）的过程修复了DNA，以正确的片段取代有缺陷的片段。该研究涉及精原干细胞，它们是精子生产的基础，是向下一代传递遗传信息的唯一成人干细胞。修复细胞中的缺陷，从而可以防止突变被传递给后代。本研究共同作者、IU Bloomington 化学
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Nature Biotechnology：CRISPR脱靶的全基因组图谱
生物通报道：CRISPR-Cas是时下最热门的基因编辑工具。日前，麻省总医院（MGH）的研究团队开发了在基因组范围内检测CRISPR脱靶效应的全新方法，GUIDE-seq（Genome-wide Unbiased Indentification of DSBs Evaluated by Sequencing）。这一成果发表在十二月十六日的Nature Biotechnology杂志上。“以往人们在检测CRISPR-Cas核酸酶诱导的脱靶DNA断裂时，往往事先假定脱靶位点与靶标位点相似。GUIDE-seq是首个不需要这样做的方法，而且它相当灵敏，”这项研究的资深作者，哈佛医学院的副教授J. Ke
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张锋Nature发表重要突破：用 CRISPR启动基因
生物通报道：麻省理工的科学家们对目前最热门的基因编辑系统CRISPR/Cas9进行了改造，这一成果发表在十二月十日的Nature杂志上。现在，人们可以用这一技术在活细胞中有效启动任何基因。这个系统可以让科学家们更简便地研究不同基因的功能，领导这项研究的CRISPR技术先驱张锋（Feng Zhang）说。改造后的CRISPR技术，可以快速对整个基因组进行功能筛选，帮助人们鉴定涉及特定疾病的基因。张锋等人在这项研究中就鉴定了让黑色素瘤细胞抵抗癌症药物的几个基因。CRISPR的新功能CRISPR原本是细菌抵御病毒感染的免疫体系。之前人们利用这个系统建立了基因编辑复合体，这个复合体包括Cas9酶和引导
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谁才是CRISPR技术的所有者？
近年来，CRISPR/Cas9风暴席卷全球。这项基因组编辑技术在短短几年内迅速应用于世界各地的实验室，并催生了上千篇文章的发表。然而，麻省理工学院（MIT）的《Technology Review》杂志提出了一个问题，谁才是CRISPR技术的所有者？一个月前，“科学突破奖”（Breakthrough Prize）揭晓。加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna和德国亥姆霍兹传染研究中心的Emmanuelle Charpentier因在CRISPR技术方面的重要贡献而获奖，且每人获得了300万美元的奖金。这一领域的另一位风云人物，Broad研究院的张锋（Feng Zhang）虽然没有获得科
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Nature子刊揭示DNA剪刀的秘密
生物通报道：科学家们通过低温冰冻定格了差不多两百个生物学结构，首次为人们展示了DNA双链断裂的整个过程。西班牙国家癌症研究所（CNIO）的研究团队开发了一种特别的生物学晶体制造技术，首次观察到了DNA双链断裂的全过程。他们通过计算机模拟，将这个微秒级的过程展现在人们眼前。这一成果发表在十二月八日的Nature Structural & Molecular Biology杂志上。“我们知道这些双链断裂是由内切酶负责的，但还不了解它的确切工作机制，”领导这项研究的Guillermo Montoya说。“我们描述了内切酶I-Dmol介导这种基础反应的详细动态。这些结果可以推广到负责DNA断裂
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中国学者Cell Res利用CRISPR-Cas9技术治愈遗传疾病
遗传疾病是指由于遗传物质的改变导致的疾病，能够通过生育遗传给后代，是困扰人类健康的一类重要疾病。彻底根治遗传疾病的方法是通过基因治疗的手段在生殖细胞中修复改变的遗传物质，并将正确的遗传物质传递给下一代，产生健康的个体，从而在人群中彻底清除遗传缺陷。然而，目前存在的基因修饰手段不能有效地在生殖细胞中进行遗传编辑。 12月5日，国际学术期刊《细胞研究》（Cell Research）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所李劲松研究组和吴立刚研究组以及北京大学汤富酬研究组的一项合作研究，研究人员利用CRISPR-Cas9技术在小鼠的精原
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中科院Cell Res发表CRISPR新成果
生物通报道 来自中科院上海生命科学研究院、华西师范大学和北京大学等机构的研究人员报告称，他们利用CRISPR-Cas9系统在包含一种遗传病致病突变的精原干细胞 ( spermatogonial stem cell，SSCs )中成功地进行了基因编辑。这一重要成果发布在12月5日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上。中科院上海生命科学研究院的李劲松(Jinsong Li)研究员、吴立刚(Ligang Wu)以及北京大学的汤富酬（Fuchou Tang）研究员是这篇论文的共同通讯作者。精原干细胞（SSCs）指位于曲精细管基膜上既能自我更新维持自身适量恒定，又能定向分化产生
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李红教授Cell子刊发表CRISPR最新成果
生物通报道：细菌在与入侵者的漫长斗争中，演化出了多种防御机制，比如适应性免疫系统CRISPR/Cas。这个系统能在小RNA分子（crRNA）的引导下，靶标并沉默入侵者的遗传物质。科学家们将CRISPR/Cas开发成为一种简单高效的基因编辑技术，该技术迅速应用到了生物学的各个领域，催生了大量新成果。根据功能元件的不同，CRISPR/Cas系统可以分为I类系统、II类系统和III类系统。这三类系统又可以根据Cas蛋白编码基因的不同分为更多的亚类。Cmr复合体是III-B型CRISPR-Cas系统的多亚基效应子。这种复合体能依据碱基配对原则，识别与crRNA互补的RNA分子，并在特定位点对目标进行切
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The Scientist：2014年度十大创新产品（top6-10）
生物通报道：The Scientist杂志2014年的十大创新产品终于揭晓了，除了Illumina、Leica等常客之外，今年的榜单上也涌现出了不少新面孔。上接：The Scientist：2014年度十大创新产品（top1-5）Top 6：TCS SP8 STED 3X（Leica显微系统）继SR GSD 3D评上去年的十大创新之后，Leica公司携另一款超高分辨率平台TCS SP8 STED再度上榜。去年十二月发布的TCS SP8 STED 3X可以进一步深入细胞进行三维成像，超高分辨率的成像速度达到了好几桢每秒。牛津大学的分子免疫学家Christian Eggeling正在通过STED
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Nature子刊：新技术推动CRISPR、TALEN广泛介导基因敲入
生物通报道 使用一种新型的基因敲入（knock-in）技术，来自日本的科学家们将外源基因有效地插入到了人类细胞和包括蚕及青蛙在内的动物模型中。这种策略不仅能够在培养细胞中，还可以在各种生物体中普遍实现基因敲入。相关研究结果发布在近日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。当前TALENs 和CRISPR/Cas9等可编程核酸酶已被广泛应用于基因工程中，用来实现基因敲除、基因敲入和各种染色体重排（延伸阅读：Cell子刊：用CRISPR、TALEN技术实现iPS细胞治疗 ）。基因敲入通常是通过共同导入可编程核酸酶和单链寡核苷酸或是包含左右同源臂的靶向载体，诱
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Science综述：CRISPR-Cas9系统的历史和未来
生物通报道：用RNA指导的CRISPR-Cas9系统的动物和植物基因组工程，正在改变着生物学。与其他基因工程工具相比，这种技术更容易使用，并且更有效，因此，在其发现后的短短几年内，就已经被应用于世界各地的实验室。2014年11月28日，著名的《Science》杂志发表综述文章，描述了这种系统的快速采用和发展历史。这篇综述是由CRISPR-Cas9系统的发明者、亥姆霍兹感染研究中心（HZI）教授、德国汉诺威医学院和Umeå 大学的Emmanuelle Charpentier博士和美国加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna教授共同撰写。许多疾病是由一个人DNA（组成基因的字
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遗传学大牛最新文章：CRISPR编辑iPS细胞的脱靶情况
生物通报道：CRISPR基因编辑和iPS重编程是近年来的两大热点技术。CRISPR/Cas9已经在多个领域中展现了自己强大的特异性基因靶标能力。而iPS重编程在构建疾病模型和新药开发中有着很高的应用价值。将CRISPR应用到iPS细胞中去，似乎是一件大势所趋的事情。遗传学界的大牛George M. Church领导哈佛医学院的团队，在人iPS细胞中进行了CRISPR基因编辑。他们将全基因组测序和靶向深度测序结合起来，评估了Cas9编辑iPS细胞时的脱靶效应，还鉴定了一个影响Cas9特异性的单核苷酸变异（SNV）。这项研究于十一月二十六日发表在Nature Commu
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李红教授Cell子刊发表CRISPR新综述
生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争，为此它们演化出了多种防御机制，CRISPR/Cas适应性免疫系统就是其中之一。该系统能在小RNA分子（crRNA）的引导下，靶标并沉默入侵者的遗传物质。发现CRISPR系统之后不久，人们就开始用它来进行特异性的基因编辑。这种基因编辑技术更容易操作扩展性也更强，因此迅速成为了生物学各个领域的新宠儿。佛罗里达州立大学的李红教授在十一月二十六日的《Structure》杂志上发表了综述性文章，基于Cas6 和Cas5d的分子结构探讨了CRISPR的RNA加工法则。CRISPR系统包括一系列Cas蛋白，这些蛋白协助CRISPR系统发挥免疫作用。Cas6超家
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中国学者11月参与发表多篇Nature文章
生物通报道：11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，其中主要包括DNA甲基化修饰研究新发现，病毒的“宿主跳跃”机制，以及CRISPR-Cas9系统构鉴别、靶向和控制膀胱癌细胞遗传回路等。首先来自复旦大学、中国科学院等机构的研究人员首次解析了人源DNA甲基转移酶DNMT3A抑制状态和激活状态的晶体结构，揭示了基因组DNA甲基化修饰建立的分子机制。基因组上DNA甲基化在胚胎发育过程中发挥重要作用，甲基化模式的紊乱与许多癌症及发育失调综合征有密切关系。这个修饰是由DNA甲基转移酶DNMT3A及其家族成员完成的。在急性骨髓性白血病（Acute Myeloid Leukemia
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Cell子刊：用CRISPR、TALEN技术实现iPS细胞治疗
生物通报道 来自京都大学iPS细胞研究和应用中心(CiRA)的研究人员证实，可以利用诱导多能干(iPS)细胞来纠正导致杜氏肌营养不良（DMD）的基因突变。这项发表在《Stem Cell Reports》杂志上的研究，用实例演示了如何利用诸如CRISPR和TALEN一类的工程核酸酶，来编辑由DMD患者皮肤细胞生成的iPS细胞的基因组。这些细胞随后分化为了骨骼肌，在这些肌肉中导致DMD的突变消失了。DMD是由dystrophin基因中一种功能缺失突变所引起的严重肌肉退行性疾病。每3500名男孩中就有一人发病，患者通常到成年早期即死亡。当前除了姑息疗法患者能够获得的治疗非常少。获得人们关
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