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2013生命科学七大进展（上）
生物通报道：年关将近，The scientist杂志对生命科学领域一年以来的发展进行了回顾。这一年，火透半边天的新技术，迅速蔓延到世界各地的实验室，应用于各种各样的研究。无所不能的 CRISPR 今年的明星技术无疑是CRISPR（成簇的规律间隔短回文重复序列，Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）。与Cas9酶结合起来的CRISPR技术，允许科学家们随心所欲的编辑遗传学代码。就在几年前，人们还只知道CRISPR在细菌和古生菌的免疫中起作用。现在，它已经作为简便的基因组编辑工具，帮助世界各地的研究者们解决实际问题。“这
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Nature 2013十大科学人物之CRISPR研究先锋张锋博士
生物通报道 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”。近日，Nature杂志对过去一年里在生命科学领域发布的重要成果及风云人物进行了盘点，来自来自中国农业科学院的陈化兰（Hualan Chen，延伸阅读：中国科学家入选Nature 2013十大科学人物）研究员，以及麻省理工学院的张锋（Feng Zhang）博士入选十大科学人物。张锋：DNA的掌控编辑者 &n
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青年华人科学家Science建立CRISPR人细胞敲除体系
生物通报道：来自麻省理工学院，哈佛医学院，Broad研究院等处的研究人员完成了人类细胞全基因组范围内CRISPR-Cas9敲除筛选，这对于CRISPR-Cas9技术的发展具有重要意义。这一研究成果公布在12月13日Science杂志在线版上。文章的通讯作者是麻省理工学院脑与认知科学助理教授、McGovern 脑研究所和Broad研究所核心成员张锋（Feng Zhang，音译），今年七月，Feng Zhang荣获了美国生物医学大奖：瓦利基金青年研究家奖（Vallee Foundation Young Investigator Award），奖金25万美元。其研究组研究方向为设计新的分子工具来操控
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《PNAS》八大热点文章
生物通报道：《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下：Effects of insufficient sleep on circadian rhythmicity and expression amplitude of the human blood transcriptome PNAS 2013 110 (12) E1132-E1141;
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李劲松研究组Cell子刊利用CRISPR-Cas9技术治愈小鼠白内障遗传病
12月5日，国际学术期刊Cell Stem Cell在线发表了中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所李劲松研究组的一项研究，他们利用CRISPR-Cas9技术治愈了小鼠的白内障遗传疾病。同时，该项研究成果也被The Scientist杂志选择同期进行了新闻发布。 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修复改变的遗传物质，并将修复的遗传物质遗传给下一代，从而产生健康的后代。然而，目前存在的基因修饰手段不能有效地对致病的基因序列进行修复，从而达到根治遗传
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哈佛大学实验室发现CRISPR/Cas9存在严重脱靶效应
哈佛大学David R Liu实验室利用体外筛选和高通量测序检测CRISPR/Cas9的脱靶，针对CLTA基因的四个不同靶位点共设计了八条不同序列的gRNA，即每个靶位点有两条gRNA，结果发现，四个靶位点均存在脱靶现象，脱靶效率最高可达84%，同时CRISPR/Cas9的特异性仅与gRNA配对的靠近PAM处7-12bp碱基相关，CRISPR/Cas9存在严重的脱靶效应。该研究成果发表在《Nature Biotechnology》杂志上。 CRISPR/Cas9是一种来源于细菌获得性免疫的由RNA指导Cas9蛋白对靶向基因进行修饰的技术。有文献报道，CRISPR/Cas9的切割是通过向导RNA
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上海生科院Cell子刊CRISPR突破性成果
生物通报道 科学家们首次将基因组编辑技术CRISPR运用于人类细胞，离现在还不到1年的时间。很快地这一技术便已星火燎原。现在来自中科院上海生命科学研究院和荷兰Hubrecht研究所的两个独立研究小组证实，可以利用CRISPR在小鼠和人类干细胞中改写遗传缺陷，有效地治疗疾病。两篇研究论文发表在12月5日的《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上。杜克大学基因组学研究人员Charles Gersbach（未参与两项研究）说：“这两项研究的重要意义在于：将CRISPR带到了它的下一个应用阶段，在这两个研究中它纠正了致病突变。”CRISPR代表的意思是成簇的规律间隔短回文重复序
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Nature子刊：基因编辑揭开细菌基因组秘密
生物通报道：由美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系的赵惠民教授（音译，Huimin Zhao）带领的一个研究团队指出，他们利用一种创新的DNA工程技术，发现了隐藏在细菌基因组中的潜在的、有价值的功能。这项研究成果发表在12月5日的Nature Communications杂志上。每种细菌的基因组中，都含有合成不同化合物的基因。这些化合物包括天然抗生素、抗真菌剂和其它生化药剂，能帮助细菌抵抗不利的微生物，因此具有很大的医学应用价值。细菌产生这些化合物所需的酶的编码基因，经常被归为一些集群（gene cluster，基因簇）。这些基因能够编码在生产一种或几种产物的生化途径中共同发挥作用的蛋
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CRISPR掀起基因组编辑的热潮
来源：GEN作者：Patricia Fitzpatrick Dimond, Ph.D. 自CRISPR热潮开始以来，科学家们就一直专注于改变系统精确而可靠的DNA切割，使其适用于遗传改造。CRISPR于1987年出现于日本，当时的研究人员报告称，他们在大肠杆菌基因组中发现了一种不寻常的结构，其中包含一系列重复片段，中间以独特的间隔序列隔开。后来的研究表明，间隔序列对应了感染细菌细胞的噬菌体的序列。在一些原核生物和古生物中，CRISPR和CRISPR相关蛋白（Cas）作为一种适应性免疫系统，抵御入侵的噬菌体和质粒。在之后的文章中，科学家将CRISPR系统描述成一种独特的RNA沉默系统，通过RNA
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研究发现更多CRISPR-Cas工具
生物通报道 CRISPR-Cas技术作为一种新的基因组编辑方法，正受到广泛的关注。自去年以来，引用这一技术的文章数量在直线上升。而随着更多CRISPR-Cas元件的发现，这项技术有望变得更加多功能。目前，来自化脓性链球菌、脑膜炎奈瑟菌等细菌的RNA指导的Cas9都已被开发成基因组操控的工具。如今，据德国亥姆霍兹感染研究中心的研究人员介绍，Cas9工具箱有望进一步扩大，从而改善这种工具的特异性。他们的研究成果发表在11月22日的《Nucleic Acids Research》在线版上。研究人员在8种代表II型CRISPR-Cas的菌株中研究了双链RNA:Cas9的多样性和互换性。因此，除了介绍更
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清华大学PNAS发布全新基因编辑系统
11月4日，清华大学医学院倪建泉教授研究组在《美国科学院院刊》（PNAS）发表题为《高效及可遗传性果蝇基因组Cas9编辑技术》（Optimized gene editing technology for Drosophila melanogaster using germline-specific Cas9）的研究论文，首次报道了一种高效、可遗传、低耗的果蝇基因组编辑技术，只需构建一种sgRNA质粒就可以实现基因编辑。清华大学医学院博士生任兴杰、孙锦为该论文的共同第一作者。 在利用模式动物进行基因功能研究的过程中，一套特异、高效的基因编辑工具显得尤为重要。继同源重组之后，基于核酸酶的zi
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清华大学PNAS发表基因组编辑新技术
生物通报道 来自清华大学医学院、哈佛医学院等处的研究人员开发了一种优化的Cas9/sgRNA系统，证实其能够有效地应用于果蝇进行基因编辑，相关论文发表在11月4日的《美国科学院院刊》（PNAS）杂志上。清华大学医学院的倪建泉（Jian-Quan Ni）博士、许江（Jiang Xu，音译）以及哈佛医学院的Norbert Perrimon博士是这篇论文的共同通讯作者。倪建泉的主要研究方向包括利用第三代转基因敲除技术构建果蝇模式动物平台；筛选影响消化到免疫和干细胞的蛋白因子；研究miRNA、ncRNA的功能。近几年来，科学家一直在寻求更加精确的方法对特定的基因进行敲除或靶向修
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陈雁如研究组最新综述：基因修饰和动物模型
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：转基因技术的出现成功实现了将目的基因插入到实验动物的基因序列中, 这为研究疾病的分子机理提供了极其有用的工具。近期来自中科院上海高等研究院，干细胞和纳米医学研究
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哈佛华裔牛人Nature子刊解析Cas9特异性
生物通报道 Cas9是一种可通过一条RNA链进行重编程，靶向特异DNA序列进行精确切割、粘贴，开启或关闭基因的蛋白质“机器”。自从Cas9被发现以来，研究人员一直利用它来作为一把有潜力的钥匙开启遗传疾病新疗法。但这一切只有在完全了解它的运作机制的条件下才能实现这就是David R. Liu和他的学生Vikram Pattanayak以及John Guilinger在从事的工作。David R. Liu现为哈佛大学化学及化学生物学教授，霍华德休斯医学研究所研究员。据称这位教授是一位从来没有做过博士后的年轻教授，他早年毕业于哈佛大学，1999年在加州大学伯克利校区攻读博士学位，在Pet
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Nature Methods：Cas9大有潜力
生物通报道 提到目前最热门的基因组编辑工具，非CRISPR/Cas莫属。今年以来，国内外多个研究小组聚焦这一领域，在Science、Nature和Cell等杂志上发表多项重要成果，而生物公司也迅速推出相关产品。CRISPR/Cas系统经过改造，可实现多个哺乳动物系统内高效可靠的RNA导向基因组修饰，从而大幅提高了基因组编辑以及基因组调控的方便程度。在新一期的《Nature Methods》杂志上，哈佛大学的研究人员发表文章，详细介绍了Cas9靶定方法、目前的改造进展，并就未来临床上的潜在应用提出建议。CRISPR/Cas是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病
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获生物大奖 青年华人科学家Cell解析基因组编辑
生物通报道：来自麻省理工学院，哈佛医学院，Broad研究院等处的研究人员揭示了一种增加基因组编辑特异性的新方法，即利用RNA导向的CRISPR-Cas9系统形成双切口，在未影响靶向切割效率的前提下，方便小鼠受精卵基因敲除研究。这一研究成果公布在Cell杂志在线版上。 文章的通讯作者是麻省理工学院脑与认知科学助理教授、McGovern 脑研究所和Broad研究所核心成员张锋（Feng Zhang，音译），今年七月，Feng Zhang荣获了美国生物医学大奖：瓦利基金青年研究家奖（Vallee Foundation Young Investigator Award），奖金25万美元。其研究组研究方
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干细胞研究泰斗发国内期刊论文 解析基因调控新技术
生物通报道：据最新公布的SCI影响因子，中科院主办的《Cell Research》杂志从去年的8.19跃升至10.526，实现了10的突破。这份期刊主要收纳细胞生物学等领域前沿科学研究成果，近期干细胞研究领域的权威人物Rudolf Jaenisch教授带领研究组，在这一期刊上发表了关于一种新基因调控系统的最新研究成果，证实这一系统能够有效应用于小鼠细胞、人类细胞和人类胚胎中。 Jaenisch教授是怀特黑德研究所的创始人之一，曾经担任过国际干细胞学会的主席。其在一系列的领域做出了有影响的工作，包括基因敲除小鼠、表观遗传学研究、核移植、iPS等，解决了这些领域几乎所有的重要问题。而近年来他又对C
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北大瞿礼嘉教授Cell Res获CRISPR技术研究进展
水稻是单子叶植物的模式植物，是世界主要粮食作物之一。仅在中国，水稻种植面积就占粮食作物种植面积的三成，而产量却接近粮食总产量的一半。长期以来，科学家们一直想按照人类的设计定点改造特定基因以提高水稻的产量和质量，但定点基因改造技术在水稻等植物中一直没有突破。来自北京大学生命科学学院的瞿礼嘉教授实验室首次利用最新的CRISPR-Cas系统成功地实现了对水稻特定基因的定点突变，效率达到80％以上。这一研究成果公布在Cell Research杂志上，博士后苗靳、博士生郭冬姝、张金喆、黄清配以及秦跟基副教授为共同第一作者，瞿礼嘉教授为通讯作者。水稻转化工作是与中国农科院作物所万建民研究员实验室合作完成的
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Cell新突破：CRISPR技术助力构建小鼠模型
生物通报道 来自Whitehead研究所的研究人员利用基因调控系统CRISPR/Cas，一步操控小鼠基因组纳入了报告基因和条件性等位基因。现在生成包含如此复杂工程等位基因的动物只需数周而非数年的时间，并可利用这些动物来构建疾病模型及研究基因功能。这一突破性的研究发表在《细胞》（Cell）杂志上。Whitehead研究所创始人Rudolf Jaenisch说：“我们以往曾利用CRISPR/Cas来突变基因，但却无法预测这些靶向突变的特性。现在我们可通过两次切割定义特异性的缺失。我们可以一步生成条件性的小鼠，轻易及非常有效地插入达3000个碱基对的DNA片段。而过去要构建这样的小鼠则需
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Cell Res发布重要基因表达调控新技术
生物通报道 来自Whitehead研究所的研究人员通过构建出一种叫做CRISPR-on的强大新基因调控系统，现在能够同时提高多个基因的表达，并精确操控每个基因的表达水平。他们证实这一系统能够有效应用于小鼠细胞、人类细胞和人类胚胎中。研究人员在发表于8月27日《细胞研究》（Cell Research）杂志的一篇研究论文中对这一新系统进行了详细描述。Whitehead研究所创始人Rudolf Jaenisch说：“CRISPR-on是一种对研究许多生物学过程，尤其是研究基因功能和基因网络非常有用的新工具。相比于RNAi通常用于失活基因活性，CRISPR-on可以激活一些细胞基因。这一技
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