“基因驱动”首次在哺乳动物中实现

正CRISPR技术目前可以用于设计雌性转基因小鼠,这样使特定的基因传递给后代的可能性大大增加近期,研究人员首次使用基因编辑工具CRISPR技术实现加速哺乳动物中特定基因的遗传。这项富有争议的"基因驱动"技术在多年前就在实验动物的繁育中崭露头角,现如今这项技术能够使得特定基因在整个物种中快速扩增。不仅如此,这项技术还大大激发了科学家的各种设想:是不是能够在动物体内导入某种致命的基因以消灭     

基因编辑技术或将治疗先天性眼病

<正>美国将进行首项在人体内部测试CRISPR基因编辑技术的研究,这项研究计划使用CRISPR来治疗导致失明的遗传性眼部疾病。患有这种疾病的人有一种影响视网膜功能的基因突变。新的疗法将使用CRISPR精确地编辑特定位置的DNA,并纠正基因突变。此次试验将纳入18名患者,包括3岁及以上的儿童和成人。在这项     

对话周琪:华盛顿共识

正基因编辑技术的飞速发展,特别是近年来CRISPR技术的广泛应用,使得人类拥有了前所未有的改变和修饰基因组的能力.CRISPR技术来源于细菌本身对抗噬菌体的"免疫系统".这项技术利用单链引导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白,可以在体内和体外简单、迅速、低成本实现基因编辑.2012年以来,CRISPR技术已经广泛地被全球应用于各个实验室,进行几     

NASA演示迄今最快行星际激光通讯

<正>由美国宇航局埃姆斯研究中心负责主管的"月球大气与尘埃环境探测器"(LADEE)上搭载了一台空间激光通信实验载荷,名为"月球激光通讯演示"(LLCD)。这台设备日前开始运行,向我们展示了在地球之外进行激光双向通讯是可行的,也让未来进行大量数据的星际激光传输成为可能。这项技术未来将     

洁净煤的未来之路

2003年,美国首次对外披露了"未来发电"(FutureGen)项目,宣称这项耗资10亿美元的未来燃煤发电厂项目.将使用氧发电能够实现有害气体的零排放--计划建造一座先进的煤炭汽化发电厂,将其排放出的二氧化碳气体封存到地下.而在今年1月下旬,美国能源部(DOE)出人意外地决定停止这项工程,因而再一次引发了全美上下对未来洁净煤技术的争论.     

科学中的性别差异

美国众议院通过了一项我称之为"拉里法"(Larry’s Law)的法案,这项法案的官方标题是"充分发掘女性在科学与工程研究上的潜力",而哈佛前校长劳伦斯·H·萨默斯(Lawrence H.Summers)在任期内的发言也由此引发了更大的争议。     

微调可使CRISPR准确度提高50倍

<正>CRISPR可能是首个有望颠覆天然基因组、消除遗传疾病的基因编辑成果。但从一开始,就有一道难题摆在面前:准确性。早在2017年,一份报告因使用CRISPR技术而充满争议:因为在小鼠身上发现了大量脱靶的编辑,基因编辑工具肆意地剪切了无辜的基因。这项研究遭到了强烈的驳斥,并最终被撤回,但人们对这种强大工具的脱靶问题的担忧并没有消失。即使相对准确的CRISPR替代版本,最近也因为其在DNA和     

质子变小了吗

英国<自然>周刊在2010年7月8日以"萎缩的质子"(SHRINKING THE PROTON)为题报道了一项最新研究成果:组成物质的基本"砖块"之一的质子,其半径数值与迄今公认的数值明显不一致,最新测量值比原先小了4%.那么,这项新成果是如何取得的?这项实验测量的背景和意义如何?如何评价当前对质子半径的认识水平?还有哪些需要进一步研究的问题?本文尝试回答这些问题.     

CRISPR使得癌细胞转攻肿瘤

正作为消灭癌症的一个设想,利用CRISPR培养"癌细胞间谍":通过基因编辑技术使得已经离开肿瘤原发部位并已经扩散的癌细胞成为"冷面杀手",这些"冷面杀手"静静等待原发部位肿瘤细胞,并消灭他们。在一项为期4年的研究工作中,研究人员利用CRISPR技术编辑了那些重回肿瘤原发部位的癌细胞。经过编辑后,这些癌细胞能攻击原发肿瘤细胞,改善了罹患脑肿瘤和乳腺癌脑转移的模型小鼠的存活率。这一研究结果发表在     

基因改造人就在我们中间

正到目前为止,基因技术发展情况还算不错,美国需要冷静地讨论CRISPR基因技术的利与弊,而不是对这项技术一概禁止。中国一位名叫贺建奎的科学家宣布,他在胚胎期进行基因编辑的一对双胞胎女婴于2018年11月出生。从某些方面来说,这样的新闻其实并不新鲜,事实上,"转基因人类"早已经出现在我们中间。20世纪90年代中期,美国新泽西州的一     

首次实现对线粒体DNA的基因编辑

<正>来自细菌体的毒素是这套编辑体系的王牌。CRISPR–Cas9基因编辑对生命科学领域的贡献有目共睹,不过还在蓬勃发展中的它依然有不少难点尚未攻克,"线粒体DNA(mtDNA)编辑"就是其中一个重大难点。很多科研人员试图打破此局面。最近有捷报传来:有人跳出了CRISPR–Cas9的传统框架,借助一种独特的细菌酶实现线粒体中DNA的编辑,2020年7月8日研究成果刊载在《自然》(Nature)杂志上。     

CRISPR治疗竞赛中的三个领跑者

正CRISPR技术是生物医学领域的超级童星。无法想象这一切多么异常:CRISPR技术之前的技术——锌指核酸酶和类转录活化因子核酸酶遭受到了"从实验室到临床转化"的困扰,因为在获得美国食品药品管理局(FDA)批文进行临床试验前,它们耗了差不多十几年的时间来收集前期实验数据。到了2017年,才有一位肝脏有基因缺陷的44岁男子接受了通过锌指核酸酶进行的基因治疗。这种类型的基因治     

基因剪刀剪掉HIV病毒

<正>科学家开发了一种最新联合疗法,将持续递送抗逆转录病毒的给药系统与CRISPR-Cas9基因编辑技术相配合。这种疗法首次从活体动物的基因组中消除了HIV-1的DNA,标志着在开发新疗法,治愈人类HIV病毒感染的征途上迈出了关键一步。与早期的基因疗法不同,CRISPR可精确定位特定基因。在最新一项用CRISPR和一种高效的普通ART药物同时打击病毒     

CRISPR/Cas基因组编辑技术及其在农作物品种改良中的应用

CRISPR/Cas是存在于细菌及古细菌中成簇的、规律间隔的短回文重复序列及其核酸酶系统,是细菌和古细菌中破坏噬菌体与外源DNA的免疫防护机制.科学家将该免疫防护机制改造成了简便高效的基因组编辑工具,并在微生物、动物及植物的基因功能解析及改良方面取得了巨大的进展.本文先对基于CRISPR/Cas开发的植物基因组编辑工具,如CRISPR/Cas9、CRISPR/Cas介导的同源重组、胞嘧啶碱基编辑器、腺嘌呤碱基编辑器、双碱基编辑器和引导编辑器等进行介绍,接着详细阐述了在作物分子育种中越来越重要的DNA-free CRISPR/Cas植物基因组编辑技术,然后探讨了CRISPR/Cas基因组编辑技术在提高作物产量和品质、提高作物对生物及非生物逆境抗性、从头驯化及定向改良等方面的应用,分析了CRISPR/Cas植物基因组编辑技术的发展趋势、促进该技术应用的国家政策导向及社会环境,以便更好地促进CRISPR/Cas基因组编辑技术在农作物品种改良中的应用,助推我国种业振兴和藏粮于技战略的实现.     

《Nature》《Science》封面精选

正2014年2月20日出版的《Nature》封面所示为一只大黄蜂和一只蜜蜂在采向日葵的花蜜。伦敦大学皇家霍洛威学院的研究人员最近发现,两个严重的蜜蜂病原体对于一种野生授粉昆虫"大黄蜂"的感染能力,他们将这一研究成果发表在该期杂志上。高效授粉对于粮食生产和生态系统可持续发展都至关重要,有证据表明新出现的传染病造成一些重要昆虫授粉者种群数量下降。来自英国各地的数据显示,"变形翅膀病毒"(DWV)和微孢子虫寄生虫Nosema Ceranae在两种类型的授粉者中存在"共局部化"现象,蜜蜂病对大黄蜂也有传染性,这项工作表明,野生授粉者种群可能面临风险,而且与人工管理的蜜蜂种群不同的是,它们没有因为养蜂人采取干预措施而受到保护。野生授粉者的这种损失会显著降低作物授粉效率。     

尝试个性化医学教学新模式——伯克利加州大学文理学院要求新生带基因入学

<正>上大学从来都是一次"验明正身"的检验。然而,仅从字面上解释,今年秋季更将是这么一回事。伯克利加州大学文理学院的新生将会发现,学院"同一想法"(On the Same Page)计划书上的那些彬彬有礼的辞句在遗传学意义上将是新增的一些内容。迄今为     

寻找水中飞碟

提起飞碟,准确地说是"不明飞行物体"(UFO),有可能地球人都知道。但你是否知道,在辽阔的大海里,可能也存在着一种"不明水下航行物体"(USO)。     

CRISPR在美国首次用于人体试验

正尽管宾夕法尼亚大学的研究标志着CRISPR在美国首次涉足人类领域,但就这次试验而言,CRISPR技术实际上处于次要地位,发挥主要作用的是CAR-T技术。CRISPR刚刚达到了另一个里程碑。2019年4月,宾夕法尼亚大学研究人员宣布,他们联合基因编辑技术与另一项神奇的生物技术——嵌合抗原受体细胞疗法(CAR-T)对两名癌症患者进行治疗。目前,要判断这种疗法对两名患者是否有益还为时过早,但研究     

可穿越复杂地形的灭火机器人

<正>据英国《每日邮报》报道,不久前在华盛顿举办的"海军未来军备科学与技术"展会上,一款由弗吉尼亚理工学院研发的身高约1.8米、重约130斤的"船舶自动灭火机器人"(SAFFi R)向公众作了展示。预计这款机器人*久将入列美国海军并在舰船上服役。在模拟旳火灾场景中,SAFFi R借助热成像识别技术展     

CRISPR基因编辑技术因何受关注

正2007年,一家酸奶公司发现了一种出人意料的细菌防御病毒入侵的机制,CRISPR由此孕育并于2012年真正问世。如今,CRISPR已经成为一个分子奇迹,不只是生物学家,全世界很多人都在关注荣登《科学》杂志2015年度科学突破榜首的CRISPR基因编辑技术。CRISPR此前曾在2012年和2013年两度入选《科学》杂志年度十大科学突破榜单,不过每次都与其他基因编辑技术一起打包当选亚军,而今年