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2019年5月CRISPR/Cas最新研究进展

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基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技期望之一,遭到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关卵白的简称。CRISPR/Cas最初是正在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的预防系统。 

图片来自Thomas Splettstoesser (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)。 

2018年11月26日,中国科学家贺建奎声称世界上首批经过基因编辑的婴儿---一对双胞胎女性婴儿---正在11月降生。他运用一种强大的基因编辑器械CRISPR-Cas9对那对双胞胎的一个基因住手批改,使得她们降生后便能够大概天然天对抗HIV感染。那也是世界首例免疫艾滋病基因编辑婴儿。,青青青手机频在线观看_久久一本讲av免费视频_亚洲成人自拍偷拍电影那条消息瞬间在国内外网站上迅速发酵,引发千层浪。有部分科学家支持贺建奎的钻研,但是更多的是质疑,以致是谴责。

过去的5月份,有哪些严峻的CRISPR/Cas钻研或发现呢?小编梳理了一下CRISPR/Cas钻研方面的新闻,供大家阅读。

 
 

1

 

Science子刊:经过CRISPR编辑的B细胞发作抗体,对抗难以治疗的病毒

doi:10.1126/sciimmunol.aax0644

尽管住手了数十年的钻研,但还没有有得到批准的疫苗能够大概暂时预防流感病毒、爱泼斯坦巴我病毒(EBV)或呼吸道合胞病毒(RSV)。比如,对作为一种激发呼吸道感染的病原体的RSV而言,下风险婴儿每一个月接受剖析抗体注射,以便正在短期内珍重这些婴儿。近年来,几组研 究人员探讨了一种差异的方法:运用免疫系统自己发作抗体的B细胞,并运用CRISPR对它们住手刷新,以便正在感染的状态下按要求大量表达针对这些难以治疗的病毒的抗体。

正在一项新的钻研中,来自美国弗雷德哈钦森癌症研究中心和华盛顿大学的研究人员经过历程这样做,成功天对人类和小鼠B细胞住手基因修饰去表达靶向HIV、EBV、流感病毒和RSV的抗体。他们借证实这些经过基因刷新的B细胞正在小鼠感染模型中阻止RSV感染。相关钻研结果发 表正在2019年5月17日的Science Immunology期刊上,论文问题为“B cells engineered to express pathogen-specific antibodies protect against infection”。

 

为了对B细胞住手修饰,弗雷德哈钦森癌症研究中心免疫学家Justin Taylor和他的团队讨论了正在之前钻研中经证实有效对抗这四种病毒中的每一种的抗体。他们应用一种常规的CRISPR计谋将编码抗体的DNA插入到正在本代人B细胞的抗体编码基因上发作的小切口中。

这些研究人员假想了这类插入,使得新抗体卵白的表达遭到这些细胞自己启动子的调理,从而允许这些细胞能够大概像一样平常那样正在经受病毒抗原触发后发作它们。他们将只管多天让这些经过修饰的B细胞分化为吸收抗体的血浆B细胞,这些血浆B细胞正在它们的细胞表面上表达 这些抗体并吸收它们。

一旦这些研究人员证实这些经过修饰的B细胞中的一个合理比例切实表达这些新抗体,他们便会钻研这些细胞是否是正在小鼠中对抗病毒感染。他们正在小鼠B细胞中重复了这个进程,诱惑它们表达靶向RSV的抗体,将成功修饰的B细胞群体灌注到一样平常的啮齿动物中,然后等待一 段时间。六天后,RSV特异性抗体出现正在它们的血清中,但没有出现正在对照小鼠中。这些小鼠中的一些动物接受鼻内剂量的RSV注射,这些经过修饰的B细胞成功天对抗这类病毒。五天今后,这些研究人员几乎没有正在血液中含有这些经过修饰的B细胞的小鼠肺部中检测到任 何水平的RSV,但是他们正在不含有这些B细胞的对照小鼠中发清楚明了高水平的这类病毒。

 

 
 
 
 

图片来自Science Immunology, 2019, doi:10.1126/sciimmunol.aax0644。

 
 

2

Cell:首次发现阻断CRISPR-Cas9基因组编辑的小分子抑制剂
doi:10.1016/j.cell.2019.04.009


正在一项新的钻研中,来自美国布罗德研究所等钻研机构的研究人员发现酿脓链球菌Cas9(SpCas9)的首批小分子抑制剂能够大概更正确天把握基于CRISPR-Cas9的基因组编辑。具体而言,他们经过历程拓荒一系列下通量生物化学分析方法和基于细胞的理会方法,选择了许多小分子 ,以便核定出能够大概破坏SpCas9与DNA结合因而干扰它的DNA切割才气的化合物。这些首批小分子CRISPR-Cas9抑制剂很容易进入细胞,并且比之前发现的抗CRISPR卵白小许多。这些新化合物可以或许对基于SpCas9的编辑技术住手可逆的和剂量依赖性的把握,包含它们正在哺乳动物 细胞中住手基因编辑、碱基编辑和表观遗传编辑的应用。相关钻研结果公布正在2019年5月2日的Cell期刊上,论文问题为“A High-Throughput Platform to Identify Small-Molecule Inhibitors of CRISPR-Cas9”。 

论文通讯作者、布罗德研究所的Amit Choudhary说道,“这些技术为快速核定和应用针对SpCas9和下一代CRISPR相关核酸酶的小分子抑制剂奠定了根蒂基本。靶向CRISPR相关核酸酶的小分子抑制剂具有广泛应用于根蒂基本钻研、生物医学和国防钻研和生物技术应用的潜力。”

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PLoS Biol:中国科学家指摘 能天然反抗HIV感染的基因编辑婴儿真的好吗?

doi:10.1371/journal.pbio.3000224

刻期,一项刊登正在国际杂志PLoS Biology上的钻研报告中,来自中国科学院的科学家们经过历程钻研表示,对人类住手生殖细胞系基因编辑的尾个报导案例是非常糟且有背伦理道德的。

文章中,研究者指责了客岁正在第二届基因编辑世界峰会上中国研究者贺建奎公布的钻研,即其描写了运用CRISPR/Cas9基因编辑技术去批改机体中CCR5基因,该基因编码了一种HIV用于进入人体白细胞所需的稀奇受体,CCR5基因正在两个胚胎中住手了修饰,最后两个修饰后的女婴诞生了,研究者认为,运用基因编辑技术制造出对HIV感染发作免疫的婴儿关于其父亲为HIV阳性是非常需求的。

本文钻研中,研究者认为,上述项目正在多个层面上存在误解,经过历程曾直立的帮手生殖技术正在孕期可以或许实现阻止HIV的感染,而且正在降生后经过历程合营的风险阻止程序便能够大概有效阻止HIV的感染,尽管天然存在的CCR5突变与一些欧洲人群对HIV的抗感染有关,但该突变实在不克不及有效阻断统统HIV毒株的感染,而且如今尚没有钻研去道冥器对中国人群的隐蔽健康影响,而且贺建奎并未剔除详细的希图去追踪婴儿评价厥前期的健康影响。

研究者认为,贺建奎的研究工作依赖于关于分子进程和基因编辑效果的具体假定,而这些假定是具有争议性的,别的,其科学的质量实在不是合格的,因为有些执行短少适当的复制,而且其对脱靶的理会也实在不丰裕。贺建奎及其团队的举动严重违犯了中国的法则及国际科 学界达成的共识,研究者Haoyi Wang表示,我们对此表示凶猛隐蔽,因为其举动正在科学和道德上都是非常不负责任的,有关机构该当对此住手深切视察并宣布相关数据,前期借该当经过历程晓畅和严肃的法律规定去类型未来科学家们对人类生殖细胞系所住手的基因编辑执行钻研。

4

 

Science子刊:一种新型腺嘌呤碱基编辑器可让细胞RNA编辑最小化

doi:10.1126/sciadv.aax5717

正在一项新的钻研中,来自美国布罗德研究所和哈佛大学的研究人员发现有证据注解应用碱基编辑器会以致细胞中出现意想不到的RNA编辑。相关钻研结果公布正在2019年5月8日的Science Advances期刊上,论文问题为“Analysis and minimization of cellular RNA editing by DNA adenine base editors”。正在那篇论文中,他们描写了他们对CRISPR类型腺嘌呤碱基编辑器(ABE)的钻研,和他们得到的发现。

 

ABE将一个DNA碱基对转换成另一个DNA碱基对,从而允许修复某些细胞类型中的突变,而不会发作不想要的编辑效应。据以为,ABE另有潜力校正几乎一半已知的以致医学疾病的遗传异常。ABE的科学根蒂基本对医学界来说变得越来越重要。不幸的是,最近的一些钻研已发现,ABE可以或许也会以致意料之外的编辑。正在往年3月,一个钻研团队发现胞嘧啶碱基编辑器3型(CBE3)以高于一样平常的速度诱惑单核苷酸变异。正在上个月,另一个钻研团队发现胞嘧啶碱基编辑器(CBE)和ABE以致RNA中的脱靶编辑。正在这项新的钻研中,这些研究人员试图正在应用ABE时进一步测试脱靶编辑,并正在确认后找到一种解决方案。

这些研究人员以一种包含人细胞系中统统细胞RNA转录本的体式格式理会了ABE的最新版本,称为ABEmax,而且他们应用比其他人应用的更迅速的器械去做到这一点。他们报导他们切实正在RNA样本中发清楚明了低水平的脱靶编辑。为了处置惩罚这个问题,他们拓荒了正在生存正在靶碱基编辑的才气同时以致较少RNA编辑的新型ABE变体(基于灭活的野生型大肠杆菌)。他们进一步报导讲,这些新型变体是以一种让RNA和DNA编辑进程解耦合的体式格式构建出来的,这样便能够大概最大限度天减少DNA和RNA中的脱靶编辑。

 
 
 
 

图片来自Vossman/Wikipedia。
 

5

PNAS:CRISPR助力人类神经细胞的寨卡病毒抗性选择

doi: 10.1073/pnas.1900867116

寨卡病毒(ZIKV)是一种神经性和神经毒性虫媒病毒,对发育中的人类胎儿大脑会发作严重的倒霉影响。迄今为止,人们对ZIKV感染人类神经细胞所需的因素知之甚少。

最近,研究人员应用齐基因组CRISPR-Cas9敲除选择,正在人多能干细胞(hPSC)衍生的神经祖细胞(NP)中核定了ZIKV宿主基因。研究人员发现,触及乙酰肝素硫酸化,内吞作用,内质网加工,高尔基体服从和干扰素活性的宿主因子的突变授予细胞对ZIKV的乌干达菌株和最近的北美分离株的感染的抗性。 

正在人NP中核定的ZIKV复制必需的宿主基因也正在同基因人星形胶质细胞中供给低水平的针对ZIKV的珍重。

因此,该钻研结果供给了对高度脆弱的人类NP细胞中ZIKV感染的宿主依赖性机制的见解,并一定了隐蔽治疗过问干取的分子靶点。


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