暂缓编辑人类胚胎基因之伦理论证

 中山大学黄军就等人利用CRISPR/Cas9 系统对人类胚胎中导致β型地中海贫血症基因进行修改注射, 这是人类首次对自身胚胎进行突破性编辑尝试。相关论文被Natue 和Science 退稿, 最终发表在我国主办的Protein&Cell 上。令人意想不到的是, 这篇论文在全球范围内引发巨大伦理争议。不少国内生物学家对此给予了强力声援, 但此项研究也遭到不少国外同行的强烈指责, 呼吁要在全球范围内尤其是那些监管不严的国家和地区暂时禁止编辑人类胚胎基因研究。那么, 到底该不该编辑人类胚胎基因呢？又该如何审查和监管这项颇具伦理争议的新颖技术之临床应用呢？     

英政府部门首次通过人类胚胎转基因实验申请

正英国科学家们已经得到国家生育管理部门的许可,进行人类胚胎基因编辑实验。这是首次有国家认真考虑胚胎的基因编辑技术并且批准进行试验。这项研究将在伦敦的弗朗西斯一克里克研究所进行,目标是更加深入的了解人类生命的最早期阶段。对于科学家们来说,将基因修饰后的胚胎植入到女性子宫内是违法的,但是这一领域也引来了人们对于转基因婴儿研究的争议。DNA是生命的蓝图,是人     

伦理学家呼吁我国暂停人类胚胎基因编辑研究

 4月18日, 国内生物学杂志《蛋白质与细胞》(Protein & Cell)在线发表了中山大学生命科学学院副教授黄军就团队的研究成果: 他们利用基因编辑技术, 试图修改人类胚胎中可能导致β型地中海贫血的基因, 这是世界首次发表编辑人类胚胎基因组的研究成果。论文发表后迅速在国内外科学界掀起波澜, 该研究获得国内同行认可, 却引起国外科学家以及伦理学家的抗议。国内伦理学家认为, 这种反差恰恰暴露出我国在科研领域的伦理意识、伦理规范和相关法律的薄弱地带, 国家应该暂停相关研究, 并尽快讨论、建立伦理规范, 出台相应的法律法规。     

CRISPR/Cas9技术联合AAV对Rosa-mTmG小鼠的MEF细胞进行编辑

目前,基因编辑技术已被广泛用于生物医学研究,本研究利用AAV(Adeno-Associated Virus)递送CRISPR/Cas9系统,实现高效率的基因编辑,并对特定组织细胞中的基因编辑进行了初步探索.我们首先采用Rosa-mTmG转基因小鼠来研究CRISPR/Cas9在小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse Embryonic Fibroblast,MEF)中的编辑效率;接着,我们构建了能够被AAV包装的SaCas9系统,并通过瞬转以及AAV介导递送的方式检测其基因编辑效率;最后,我们还构建了含有心肌特异启动子的cTNT-PX601-sgRNA以备后续研究.结果发现,与瞬转相比,AAV介导CMV-PX601-sgRNA在体外能够极大地提高细胞的基因编辑效率.另外,cTNT-PX601-sgRNA能够在心肌细胞中特异表达.我们的结果表明,利用AAV介导的CRISPR/Cas9系统在体外可以实现高效地基因编辑,为靶向修复基因缺陷疾病,特别是特定组织器官中的基因缺陷,提供了研究工具和实验依据.     

中国科学家在人类克隆胚胎中修复遗传性疾病

<正>2017年1 0月2日的《自然》新闻以"Chinese scientists fix genetic disorder in cloned human embryos"为标题报道了一支中国研究团队采取一种新的方法来修正人类胚胎中的致病基因。这项发表于9月23日ProteinCell杂志上的研究是人类胚胎基因编辑系列实验中     

黄牛Myostatin基因编辑研究

黄牛是我国的特色资源,为经千年驯养选育的古老品种,蕴藏着极为丰富的优良遗传种质资源,具有耐粗饲、抗逆性好、适应性强与肉质细嫩等优点。但由于长期役用为主,存在生长速度慢、后躯不发达、育肥增重速度慢、胴体产肉少等缺陷,达不到国际肉用牛的要求。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以影响肌肉发育的myostatin基因为靶标,选择不同位点进行定点敲除,经体细胞克隆技术培育基因编辑牛。共构建了4个编辑载体,得到25株阳性细胞系;将481枚基因编辑克隆胚胎分别移植入253头受体牛,生产基因编辑牛9头。利用编辑牛精液分别与鲁西牛、蒙古牛和西门塔尔牛配种,生产了221头F1代;观察并测量F1代生长发育指标,检测血液生理生化指标,并对F1代的屠宰性状做了系统分析。结果表明,myostatin基因编辑牛的各项体尺指标普遍优于普通牛,后躯发育极显著提升,体型外貌呈典型肉牛特征。所选用的基因编辑位点不影响胎儿发育,出生体重正常,无明显难产现象。胴体肉产量显著提升,肉质品质不受影响。本研究证实,CRISPR/Cas9技术对myostatin基因进行编辑改造,可实现黄牛肉用性能提升,在黄牛品种改良与新品种培育中可以发挥重要作用。     

利用DGE技术筛选雌雄鹌鹑胚胎发育至第3天与性别分化相关的差异表达基因

为了研究鹌鹑早期性别分化时期基因的表达情况,本研究利用数字表达谱技术(DGE)对发育至第3天的雌性鹌鹑胚胎和雄性鹌鹑胚胎进行研究。结果显示:建立了雌性鹌鹑胚胎和雄性鹌鹑胚胎2个DGE文库,对比分析后得到了34个差异表达的基因,其中雌性胚胎相对于雄性胚胎10个为上调基因,24个为下调基因,通过对这些差异基因进行GO/KO富集性分析,筛选出了4个跟性别分化相关的基因,分别为HINT1、ASW、HSD17B4基因和未知功能的ID为ENSGALG00000013312的基因。     

基因编辑技术有望使猛犸象“复活”

 2017年2月,哈佛大学教授George Church在美国科学促进会（AAAS）的年会上宣称,结合基因编辑技术,其领导的团队将于2年内制造出混种胚胎,已经灭绝的猛犸象有望在几年内“复活”,其牵涉的科学技术和科学伦理问题,一时引起科学界广泛讨论。     

基因组编辑技术——CRISPR/Cas系统

基因定点编辑技术包括基于胚胎干细胞及同源基因片段重组的基因打靶技术、锌指结构(ZFN)、类转录激活因子效应物(TALEN)以及CRISPR/Cas系统,CRISPR/Cas系统具有操作简单、突变率高、成本低,同时可针对多个基因等优点;该技术可进行定点修饰,如敲除、插入、替换等.目前CRISPR/Cas系统已成功应用到小鼠、人类细胞、线虫、果蝇、斑马鱼、拟南芥、水稻和猴等.文章将对基因修饰技术发展脉络做统一梳理,并将系统阐述CRISPR/Cas系统的原理、应用以及该技术的优缺点.     

CRISPR/Cas9系统介导的斑马鱼park2基因的定点敲除

作为目前最新、最先进的基因编辑技术,CRISPR/Cas9系统为分子细胞生物学带来革命性发展,以它的简单高效、灵活性以及可实现DNA序列的定向突变而被广泛使用.斑马鱼的park2基因位于第13号染色体上,编码的Parkin蛋白是一个E3泛素连接酶.该基因在斑马鱼中的功能还不清楚.利用CRISPR/Cas9系统,首次在斑马鱼胚胎中实现了park2基因的大片段删除.由于斑马鱼在发育和疾病研究中有很大优势,实现park2基因敲除将有助于将来进一步研究该基因的功能.     

基因编辑技术医疗应用的行政法规控

 通过比较分析、规范分析和价值分析，发现基因编辑技术医疗的民事法、刑事法规控路径存在明显不足，需以行政法加以补强。通过对生命宪制理论的研究发现，基因编辑技术医疗应用的规控依赖科学行政。以科学行政规控基因编辑医疗，建议在立法上要科学厘定基因编辑医疗的概念，完善基因编辑技术医疗应用规制的技术规范，设置科学公平的处罚条款。同时要提高规范层级，形成全面、系统和专门的基因编辑技术法；在行政监管上，建议实行综合审查下的个案许可制度，同时强化行政监管的开放性，改革基因编辑伦理审查机制。在行政司法上，要建构公正的基因编辑行政纠纷解决机制，确立合理的基因编辑行政司法裁判基本原则，适用正确的利益平衡裁判方法，吸纳人民陪审，引入专家证人等。     

基因编辑技术在哺乳动物上的研究应用进展

基因编辑技术是近几年兴起的对目标基因组进行高效、定点、精准编辑的技术,主要通过人工核酸内切酶在基因组特定位点进行双链断裂,从而引入DNA片段插入或缺失,实现靶位点的基因敲除、基因定点突变和基因修复等.基因编辑技术被广泛运用在多种动物上,取得了重要成果,前景广阔.文章对基因编辑的发展历程以及在多种哺乳动物上的研究现状和进展进行综述,并对技术瓶颈进行讨论.     

筛选差异表达基因的方法进展

植入前胚胎差异表达基因的筛选是分离、鉴定发育相关基因的关键 ,是克隆动物发育分子机理研究的基础 .哺乳动物植入前胚胎和克隆胚胎材料的获得十分不易 ,使得筛选差异表达基因的方法在该领域的应用均受到较大的限制 .以DDRT -PCR为基础的单胚mRNA差异表达技术的建立 ,为克隆植入前胚胎发育相关基因及哺乳动物克隆胚胎发育分子机理研究提供有力的工具 ,本文将在多年研究基础上对该技术及目前筛选差异表达基因的方法进行综述 .     

组织特异过表达FST基因促进阿尔巴斯绒山羊肌肉生长

高产优质肉用家畜新品种的培育是家畜育种的工作目标之一,体细胞核移植技术和基因编辑技术的发展为新品种家畜的培育提供了快速便捷的新方式.本研究将骨骼肌特异表达卵泡抑制素(Follistatin,FST)的pCDsRed2-SP-FST重组质粒转染山羊胎儿成纤维细胞,通过G418筛选获得稳定转染的阳性供体细胞系,将供体细胞注入去核成熟卵母细胞获得FST基因编辑重构胚胎425个,胚胎移植到59个受体母羊,出生羔羊4只,其中1只羔羊存活至今.利用PCR、Southern Blot、Western Blot和qPCR等技术在分子生物学水平鉴定该羊羔,发现FST基因被成功插入到山羊基因组中并可在肌肉组织中过表达,而且FST基因的过表达可使肌肉标志基因MSTN和BMP4的表达增强.羔羊健康分析表明转FST基因绒山羊各项生理指标与野生型相比并无明显差异,但FST基因的过表达增加了肌纤维的直径和密度.该FST基因过表达绒山羊的成功获得为高产优质肉用家畜新品种的培育奠定了研究基础.     

复活猛犸象

<正>为何要复活?科学界有声音认为复活猛犸象可以帮助对抗气候变化,再说了,谁不想看看真正的猛犸象呢?哈佛大学研究团队正在开展"反灭绝"基因研究:先从俄罗斯西伯利亚取得冰封长毛象的DNA,再利用基因编辑技术,将它们融合到近亲亚洲象的基因组中,以制作混种胚胎,预计两年内制成。也就是说,若培育成功,科学家们将向世人展示包括小耳朵、拥有皮下脂肪、长毛及耐冷等长毛象特征的"新型"大象。     

全球第2例基因胚胎编辑再掀热议

 2016年4月6日,广州医科大学附属第三医院范勇研究团队在《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》发表了全球第2例人类胚胎基因编辑研究论文“Introducing precise genetic modificationinto human 3PN embryos by CRISPR/Casmediatedgenome editing”     

gRNA二级结构对拟南芥HD2基因CRISPR/Cas9编辑率的影响

近年来,利用基因编辑工具编辑特定基因逐渐成为一种获得突变体的主要方法。CRISPR/Cas9编辑技术是目前最新和最高效的基因编辑技术。然而,这一技术在植物中的编辑率受到很多因素的影响,例如如何设计gRNA以及如何避免脱靶效应等。为了探究gRNA的二级结构对拟南芥基因编辑的影响,我们选择了拟南芥基因组中的组蛋白去乙酰化酶(HDACs)基因家族中一个植物特有的亚家族(HD2)为靶基因,通过设计这一亚家族中3个HD2基因不同的CRISPR/Cas9靶点,观察不同gRNA接头二级结构对CIRSPR/Cas9编辑率的影响。结果显示：不同gRNA接头二级结构对基因的编辑率会有一定的影响,当二级结构由一段单链RNA、5个茎环、2个突环和3个发夹环组成的时候,编辑率最高。该研究可为后续人们使用以tRNA为策略设计gRNA的CRISPR/Cas9工具时选择合适的靶点,为提高基因编辑率提供基础。     

基因编辑技术在花卉育种中应用的研究进展

相较传统育种,基因编辑育种能够更精准、高效地改变植物的性状,获得优良的品种.目前应用基因编辑技术于花卉育种研究的报道相对较少.该文综述了基因编辑技术,特别是规律成簇的间隔短回文重复/CRISPR-关联核酸内切酶9(CRISPR/Cas 9)在花卉中的研究进展及其局限性,同时还就花卉基因编辑育种的发展方向进行了讨论,希望...     

2007年诺贝尔医学奖青睐小鼠基因改造技术

诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人诺贝尔的名字命名的.2007年的诺贝尔医学奖被称为"基因敲除"的奖项,获奖的三位科学家马里奥·卡佩基(Mario R.Capecchi),马丁·埃文斯(Martin J.Evans)和奥利弗·史密斯(Oliver Smithies)从各自不同的研究角度使这项技术成为可能.卡佩奇对于同源重组的研究奠定了基因敲除技术的基础.埃文斯的胚胎干细胞研究对于基因敲除技术具有意义.史密斯的工作使在培养细胞中的基因靶向技术成为可能.基因敲除技术又称为基因靶向技术,其基本方法包括通过同源重组改变基因,利用干细胞得到嵌合体小鼠,胚胎干细胞中进行同源重组,直到诞生基因敲除的小鼠.这项技术为基因治疗以及人类疾病的动物模型研究打下了基础.