世界首例基因编辑人体造血干细胞成功移植
一例与“柏林病人”(全世界唯一被治愈的艾滋病患者)相似的案例出现在北京。患者与“柏林病人”同患血液肿瘤兼艾滋病,治疗方案同是造血干细胞移植;不同的是,前者通过基因编辑的方法获得CCR5基因突变的造血干细胞,而后者的突变天然拥有。
9月日,《新英格兰医学杂志》在线发表了我国学者这项“以基因编辑技术之长,补‘柏林病人’之短”的探索——北京大学生命科学学院邓宏魁教授、医院第五医学中心陈虎教授、首都医院吴昊教授等团队合作,利用基因编辑手段在人体造血干细胞中失活CCR5基因,并将编辑后的干细胞移植到HIV(艾滋病病*)感染合并急性淋巴细胞白血病患者体内产生效果,这在世界上尚属首次。
基因编辑的造血干细胞移植流程图
邓宏魁对编辑效率提高的工作表示乐观:近几年基因编辑技术不断发展,相信很快就会有安全且更高效率的基因编辑技术体系被开发出来。现有方法的优化也会多方面提高效率。未来,当基因编辑后的造血干细胞能够产生足够多的带有突变的T细胞抵御HIV时,通过一次治疗便可获得持久性疗效。
来源:科技日报
高福院士与施一研究员团队在噬菌体抑制细菌CRISPR-Cas系统机制领域取得重要进展
高福院士和施一研究员最新研究成果以“StructuralinsightintomultistageinhibitionofCRISPR-CasabyAcrVA4”发表在PNAS杂志上。
通过体外结合实验,研究人员发现AcrVA4能够与LbCasa-crRNA二元复合物以及切割前后两种状态的LbCasa-crRNA-dsDNA三元复合物结合,但是不能结合单纯的Casa蛋白,表明AcrVA4识别Casa的特定构象。
随后,他们利用冷冻电镜单颗粒三维重构技术,解析了AcrVA4与LbCasa-crRNA结合的原子分辨率的三维结构。结构显示AcrVA4以同源二聚体形式存在,并且与一个或两个LbCasa-crRNA二元复合物进行结合。
在两种形式的复合体中,AcrVA4通过类似的机制与Casa相互作用,表明两种结合模式具有相同的抑制作用(图)。
图AcrVA4与LbCas-crRNA结合的复合体三维结构
进一步结构分析表明,AcrVA4利用其C端结构域与LbCasa的多个结构域发生相互作用并锁定其构象,从而阻止靶标DNA与crRNA的spacer序列进行互补配对,进而阻断DNA切割反应。
有趣的是,当AcrVA4与切割前状态的LbCasa-crRNA-dsDNA三元复合物(R-loop状态)相互作用时,能够将结合的dsDNA剥离下来,从而拯救被捕获的靶标DNA使其不被切割。
此外,AcrVA4还能与切割后的LbCasa-crRNA-dsDNA复合物结合并具有较高亲和力,这可能会干扰Casa被新的crRNA重置,阻断酶的循环利用过程(图)。
图AcrVA4抑制Casa活性的工作模型
该项工作系统地研究了AcrVA4抑制CRISPR-Casa系统的分子机制。与其他已知Acr蛋白的单一抑制机制不同,AcrVA4能够在反应过程中的多个步骤影响Casa发挥活性。
这些发现拓展了我们对于Acr蛋白作用机制的了解,为设计可调控的基因编辑系统提供了重要理论基础。
来源:中科院微生物所
利用CRISPR/Cas9鉴定出调节抗体-药物偶联物*性作用的基因
斯坦福大学医学院遗传学助理教授MichaelBassik博士和一组研究人员正在利用基因编辑技术来更好地了解ADC如何对癌细胞给予致命打击。相关研究结果近期发表在NatureChemicalBiology期刊上,论文标题为“CRISPR-Cas9screensidentifyregulatorsofantibody–drugconjugatetoxicity”。
Bassik和Tsui使用基因编辑技术CRISPR/Cas9来确定哪些基因可以帮助ADC进入癌细胞。
图片来自CC0PublicDomain
Tsui说,“通过我们的CRISPR筛查系统,我们可以一次关闭一个基因,从而找出哪些基因对ADC的*性作用很重要。”通过使用这种方法,他们试图了解哪些基因有助于加强ADC的*性作用,或者抑制ADC的*性作用。这个想法是为了更好地理解ADC如何与肿瘤细胞相互作用并利用这些信息让ADC具有更强的*性作用。
来源:生物谷
新工具让CRISPR如虎添翼,摇身一变成“基因瑞士*刀”
CRISPR工具正在迅速发展成为编辑细菌、哺乳动物、植物、人类甚至爬行动物基因的强大工具。它经常被称为“基因剪刀”,不过最新的一项新改进将能把它变成“基因瑞士*刀”。
由加州理工学院牵头的一项研究日前对这个公式进行了改进,进而帮助该工具扩大特定器官、组织或细胞类型并让其对接下来发生的事情拥有更大的控制权。
研究人员设计了有条件的导向RNA(cgRNA),一旦它们抵达目标就会变得更加精确、更加强大。他们研究的是计算机中常见的IF/THEN语句:cgRNA可以对RNA触发器的存在或不存在做出反应,然后在响应中变得活跃或不活跃。
研究人员在细菌中测试了这种技术,并能同时演示ON/OFF和OFF/ON逻辑。RNA触发器成功地关闭了启动的cgRNA,而其他触发器则打开了启动的cgRNA。相关研究报告已发表在《ACSCentralScience》上。
来源:cnBeta
Science:新CRISPR工具可切割、拼接整个染色体!
自0年以来,基因编辑工具CRISPR-Cas9使科学家能够以非常精确的方式来编辑DNA,但是这种技术的一个限制因素是,它只能在单个基因内进行编辑。现在,科学家已经开发出新的工具,可以切割和拼接大块染色体,并组装来自不同菌株的新合成基因组。
该研究结果发表以题为“Programmedchromosomefissionandfusionenablepreciselarge-scalegenomerearrangementandassembly”发表在《Science》上,可能会对合成生物学,计算生物学和生物计算等领域产生重大影响,并可能为各种疾病提供更好的治疗方法。
“这篇新论文非常令人兴奋,是合成生物学的一大进步,”纽约罗切斯特大学的合成生物学家AnneMeyer如此说。
与以前的基因编辑工具不同,新工具能够对长链DNA进行许多精确切割。该技术可以在其他细胞中产生不同的环状染色体对,研究人员可以随意交换染色体,最终将他们选择的任何块插入原始基因组中。
来源:微旋基因
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