• 生物钟研究解释“温度补偿”的分子机制

  温度越高，生理过程越快。但有一个例外:所谓的生物钟，它调节着生物体的睡眠-觉醒周期。对科学家来说，一个有趣的问题是，为什么即使温度波动，内部时钟也会以几乎不变的方式运行。这种现象被称为温度补偿。研究表明，不同的分子机制促成了这一现象。由明斯特大学(德国)的Ralf Stanewsky教授领导的生物学家团队，与加拿大达尔豪西大学和德国美因茨大学的团队合作，现在已经发现了这个难题中的一个重要部分，为这个问题提供了答案。他们的研究结果发表在《Current Biology》杂志上。研究小组在果蝇黑腹果蝇身上发现了一种点突变，这种突变会导致依赖温度的生物钟周期延长。它位于一个被称为“周期”(per)的

  来源：Current Biology

  时间：2022-12-30

• 生命学院胡家志课题组与合作者利用Cas9TX在年龄性黄斑病变小鼠模型中实现高效且安全的基因编辑

  CRISPR-Cas9是目前领域内最为常用的基因编辑工具，在基础科研领域以及临床应用上都有着广阔的使用前景。然而Cas9在完成靶向位点突变的同时，还会在脱靶位点进行切割，并会造成染色体易位和染色体大片段缺失等染色体结构异常副产物。除此之外，在以腺相关病毒（Adeno-associated virus，AAV）为递送载体的体内基因编辑治疗中，存在着AAV片段高频插入的现象。这些基因编辑中的副产物严重威胁了基因组的稳定性，可能会导致细胞的癌化，为基因编辑的治疗结果带来不确定性。通过抑制Cas9反复切割靶向位点的完美修复产物，胡家志课题组近期发表的Cas9TX可以在CAR-T的改造过

  来源：北京大学新闻网

  时间：2022-12-29

• 《Nature》一种新的基于RNA的编辑工具，CellREADR可以准确编辑任何类型的细胞

  在一项新的研究中，来自美国杜克大学和冷泉港实验室的研究人员开发了一种基于RNA的编辑工具，该工具针对单个细胞，而不是基因。它可以精确地针对任何类型的细胞，并选择性地添加任何感兴趣的蛋白质。该工具可能能够通过修改非常特定的细胞和细胞功能来控制疾病。相关研究成果将于2022年10月5日在线发表在《Nature》杂志上，论文标题为“可编程RNA传感用于细胞监测和操纵”。到目前为止，几乎所有获取细胞类型的遗传方法都依赖于基于DNA的转录调控元件来表达模仿细胞特异性RNA表达的效应基因(如传感器、效应物和标记物)，这些效应基因主要是通过生殖系工程在少数几种生物中实现的。然而，所有的生殖细胞方法，包括基于

  来源：Nature

  时间：2022-12-22

• Science子刊：基因疗法可以纠正常见心脏疾病的突变

           使用CRISPR-Cas9基因编辑系统来纠正导致扩张型心肌病的突变的研究。利用CRISPR-Cas9基因编辑系统，德克萨斯大学西南分校的研究人员纠正了人类细胞和该疾病的小鼠模型中导致一种常见的遗传性心脏病(称为扩张型心肌病(DCM))的突变。他们的研究结果发表在《Science Translational Medicine》杂志上，有一天可能会为全球每250人中就有一人患有这种疾病带来希望。          这些来自12周大的小鼠的代表性心脏：心脏正常(左)和心脏扩大，这是

  来源：Science Translational Medicine

  时间：2022-12-21

• 人类基因组编辑的“谷歌地图”——GEG-SH绘图仪

  圣裘德儿童研究医院的科学家们开发了一种工具，可以定位安全位置，将基因引入人类DNA。该工具是提高基因和细胞疗法安全性和有效性过程中的早期步骤。这项研究最近发表在《Genome Biology》杂志上。基因疗法，即给病人一个功能失调基因的正常拷贝，已经证明在治疗一些遗传疾病方面是成功的。然而，该领域一直存在安全问题，例如致癌基因的无意激活会导致一些患者患癌症。因此，科学家们一直在基因组中寻找“安全港位点”，即基因可能引入而不会引起癌症或其他问题的位置。研究人员开发了一种利用特定组织(如血细胞)的基因组和表观遗传信息搜索安全港的管道。“我们已经创建了编辑基因组的谷歌地图，”联合通讯作者Yong C

  来源：Genome Biology

  时间：2022-12-15

• Nature Neuroscience：CRISPR技术有望治疗亨廷顿舞蹈病

  亨廷顿病（HD），又名亨廷顿舞蹈病，是一种神经系统疾病，会导致运动、协调和认知功能逐渐丧失。这是一种常染色体显性遗传病，由huntingtin（HTT）基因中的突变引起。全世界有超过20万人患有这种遗传病。目前还没有治愈方法。加州大学圣地亚哥分校医学院等机构的研究人员近日利用靶向RNA的CRISPR/Cas13d技术开发出一种新的治疗策略，能够特异性清除导致亨廷顿病的有毒RNA。这项成果于12月12日发表在《Nature Neuroscience》杂志上。CRISPR是一种基因组编辑工具，能够在基因组的特定位置添加、删除或改变遗传物质。它是基于细菌使用的一种天然的免疫防御系统。然而，目前的策略

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2022-12-14

• PNAS：利用基因组编辑技术展示单个酶的功能，并确认有效性

          图片:卷心菜白蝴蝶(Pieris brassicae)的毛虫有两种肠道酶，可以针对和解除十字花科植物的主要防御机制，即芥子气炸弹。根据寄主植物的毒素防御成分，幼虫可以灵活地利用这两种解毒酶。    资料来源:Yu Okamura十字花科植物，如卷心菜、油菜籽、辣根或芥末，对食草动物有一种特殊的防御策略，称为“芥末油炸弹”。它们储存硫代葡萄糖苷作为防御物质，当毛毛虫进食时，即当植物组织受损时，硫代葡萄糖苷与黑芥子酶反应。黑芥子酶分解芥子甙，结果产生有毒的芥子油。芥末和辣根的刺鼻味道是芥末油炸弹的结果。由德国耶拿马

  来源：Proceedings of the National Academy of Sciences

  时间：2022-12-14

• Nature：科学家们对“打开”癌症基因的基因变化有了新的认识

          当基因突变导致染色体以不同的方式分裂并融合在一起时，正常细胞就会癌变。在这张图片中，正常染色体(蓝色)与染色体(绿色和红色)被CRISPR-Cas9基因组工程改变并融合在一起。    由细胞异常过度生长引起的癌症是世界上第二大死亡原因。来自索尔克研究所的研究人员已经将注意力集中在激活致癌基因的特定机制上，致癌基因是一种改变的基因，可以导致正常细胞变成癌细胞。癌症可能是由基因突变引起的，但特定类型的癌症，如破坏和重新连接DNA的结构变异，其影响可能相差很大。研究结果发表在2022年12月7日的Nature杂志，这

  来源：Nature

  时间：2022-12-09

• 无毒抗肿瘤:研究人员使用一种香料治疗癌症

  前药姜黄素显示出临床潜力在癌症临床研究中，与姜黄相关的天然分子姜黄素已被用于治疗癌症患者。尽管已知其抗肿瘤作用，但由于其化学方面的挑战，药物开发一直滞后。现在，京都大学的一组研究人员开发出了一种前药形式的姜黄素TBP1901，它显示出了抗肿瘤作用而没有毒性。“姜黄素长期以来一直被用作香料或食用色素，所以我们希望看到最小的副作用，”首席作者Masashi Kanai说。姜黄素是一种天然多酚，在几个临床前模型中显示出了抗肿瘤的良好效果。这类研究报告了姜黄素对癌症患者的影响的轶事证据。然而，迄今为止，姜黄素的生物利用度有限，稳定性较低，阻碍了其临床应用。    

  来源：European Journal of Pharmacology

  时间：2022-12-09

• 粘液清除系统的意外发现

   马里兰大学(UMD)的研究人员对我们如何清除喉咙(或从我们的气道中清除黏液)有了意想不到的发现，这可能有一天会改变治疗哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)和囊性纤维化等肺部疾病的治疗方法。该小组的研究发表在《Science Advances》杂志上。菲切尔大学生物工程系助理教授Gregg Duncan和他的呼吸纳米生物工程实验室的成员开始开发一种史无前例的系统，研究两种构成人类气道粘液清除系统的粘蛋白的作用。这些被称为MUC5AC和MUC5B的蛋白质形成了一种水凝胶，可以通过纤毛这种微小的毛发状结构运输，以清除呼吸道中的病原体和碎片。多年来，科学家们认为只有MUC5B在促进气道运输中发

  来源：Science Advances

  时间：2022-12-08

• Jennifer Doudna实验室又一力作——噬菌体基因组编辑

        噬菌体，使用注射器状的装置将它们的遗传物质插入细菌细胞，然后劫持宿主的蛋白质构建机制，以实现自我繁殖——通常在这个过程中杀死细菌。(它们对包括我们人类在内的其他生物无害，尽管电子显微镜图像显示它们看起来像邪恶的外星飞船。)获得诺贝尔奖的基因编辑技术CRISPR有望再次对微生物学和医学领域产生深远影响。由CRISPR先驱Jennifer Doudna和她的长期合作伙伴Jill Banfield领导的团队开发了一种聪明的工具，使用一种罕见的CRISPR形式编辑噬菌体的基因组。容易地设计定制噬菌体的能力——这是研究团体长期回避的问题——但其可以

  来源：Nature Microbiology

  时间：2022-12-07

• 果蝇视髓质的神经元分化依赖notch信号

          细胞和发育生物学助理教授Xin Li和Li实验室的博士后研究员(左)Alokananda Ray所有高等动物的大脑都充满了各种不同类型的神经元，具有特定的形状和功能。然而，当这些大脑在胚胎发育过程中形成时，最初只有少量的细胞类型可供使用。那么在胚胎发育过程中神经元是如何多样化的呢?研究人员知道，被称为神经母细胞的神经干细胞会多次分裂，从而依次产生具有特定功能的神经元，但这一过程的机制，以及不同基因和神经元类型的时间如何变化，仍未完全了解。Alokananda Ray是该研究期间的博士候选人，现已毕业，Xin Li (GNDP)是伊利

  来源：eLife

  时间：2022-11-30

• 基因编辑技术治疗HIV的首次人体试验:如果成功，将实现一次性治愈

  HIV基因疗法的首次人体试验:如果成功，将实现一次性治愈!一种突破性的基因编辑疗法目前正在进行人类免疫缺陷病毒1型(HIV)感染的临床试验，该疗法已首次用于HIV感染患者。本试验旨在评估EBT-101的安全性和有效性。作为一种独一无二的基因编辑疗法，EBT-101有可能改变艾滋病毒治疗的未来。艾滋病是由感染艾滋病毒引起的，这种病毒会攻击人体的免疫系统。世界范围内仍然缺乏有效的治疗艾滋病病毒感染的药物。目前的治疗目标是最大限度和持久地抑制患者体内的病毒复制，使患者能够重建和维持免疫功能，同时降低艾滋病毒感染和非艾滋病相关疾病的发病率和死亡率。HIV长期驻留在组织宿主中，避开免疫系统和抗逆转录病毒

  来源：Science

  时间：2022-11-29

• 《Circulation》奇怪的高血压免疫

         柏林的科学家们几十年来一直在研究一种奇怪的遗传疾病，这种疾病导致某些家庭中有一半的人手指短得惊人，血压也异常高。如果不及时治疗，患者通常会在50岁时死于中风。柏林Max Delbrück中心(MDC)的研究人员在2015年发现了这种情况的起源，并能够在五年后通过动物模型验证:磷酸二酯酶3A基因(PDE3A)的突变导致其编码的酶过度活跃，改变骨生长，导致血管增生，导致高血压。对高血压相关损伤免疫“高血压几乎总是导致心脏变弱，”Max Delbrück中心锚定信号实验室主任、德国心血管研究中心(DZHK)科学家Enno Klußman

  来源：Circulation

  时间：2022-11-28

• Nature子刊：MIT新开发的基于CRISPR的“粘贴”工具

  在CRISPR基因编辑系统的基础上，麻省理工学院的研究人员设计了一种新的工具，可以以一种更安全、更有效的方式，剪掉有缺陷的基因，并用新基因替换它们。使用这个系统，研究人员表明他们可以将多达36000个DNA碱基对的基因传递到几种类型的人类细胞，以及老鼠的肝细胞。这种被称为PASTE的新技术有望用于治疗由大量突变的缺陷基因引起的疾病，如囊性纤维化。麻省理工学院麦戈文大脑研究所的麦戈文研究员Omar Abudayyeh说:“这是一种新的基因方法，可以潜在地针对这些很难治疗的疾病。我们希望朝着基因疗法最初应该做的方向努力，那就是替换基因，而不仅仅是纠正个体突变。”这种新工具结合了对CRISPR-Ca

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2022-11-25

• 精确基因组编辑RBM20致病突变 可挽救扩张型心肌病

  基因疗法有可能治愈家族性心肌病，但需要提高基因编辑效率和避免偏离目标基因编辑。RNA结合基序蛋白20 (RNA binding motif protein 20，RBM20)突变是家族性扩张型心肌病(DCM)的常见原因。许多RBM20突变聚集在富含精氨酸/丝氨酸(RS-rich)结构域内，而该结构域负责介导核定位。这些突变导致RBM20错误定位，在心肌细胞胞浆中形成异常的核糖核蛋白(RNP)颗粒，并导致心脏基因的异常选择性剪接，从而导致扩张型心肌病。来自德克萨斯大学西南医学中心的Nishiyama及其同事使用了CRISPR的进阶版、更精确的腺嘌呤碱基编辑( adenine base editi

  来源：sciencemag

  时间：2022-11-25

• 《Cell》病毒基因组中发现大量潜在的基于CRISPR的基因组编辑工具

           噬菌体(这里看到的是正在攻击细菌细胞)可能会使用CRISPR-Cas系统来相互竞争——或者操纵宿主体内的基因活性。对病毒基因组的系统扫描揭示了大量潜在的基于CRISPR的基因组编辑工具。CRISPR-Cas系统在细菌和古生菌的微生物世界中很常见，它们通常帮助细胞抵御病毒。但是11月23日发表在《Cell》杂志上的一项分析发现，在可感染这些微生物的病毒的公开基因组序列中，有0.4%存在CRISPR-Cas系统。研究人员认为，这些病毒利用CRISPR-Cas彼此竞争，并有可能操纵宿主的基因活性，使之对自己有利。其中一些病毒系统能

  来源：Cell

  时间：2022-11-24

• 转座子帮助扩展CRISPR工具箱：又一高效正交的CAST系统 CRISPR RNA引导插入10kb DNA大片段

  原核生物中的CRISPR-Cas系统可通过RNA引导外源遗传元件(如噬菌体和质粒)降解，实现DNA编码、RNA介导、核酸靶向的适应性免疫系统。除此之外，CRISPR-Cas系统也参与了类似Tn7转座子的DNA转座（由CRISPR RNA引导）。目光敏锐的研究人员受其启发，争相尝试将其开发为一种新的基因组工程工具——CRISPR相关转座子(CAST)——这种结合了CRISPR-Cas和转座子蛋白的系统可用于对相当大的“货物DNA”进行可编程的位点特异性整合，从而避免了对DNA切割和涉及内源性修复机制的同源导向修复的需要。目前已经鉴别出多种不同类型的CRISPR相关转座子(CAST)，包括：I-F

  来源：生物通

  时间：2022-11-23

• 基于转座子的CRISPR系统最多可移动10万个碱基

  在一项新的研究中，北卡罗莱纳州立大学的研究人员描述了一系列分子工具来重写——而不仅仅是编辑——生物体的DNA的大块，基于CRISPR-Cas系统与被称为转座子的自私基因“搭便车者”相关。研究人员研究了不同的I-F型CRISPR-Cas系统，并对其进行工程设计，在转座子的载体上添加多达10,000个额外的基因编码字母，从而对细菌(在本例中是大肠杆菌)进行所需的改变。这一发现扩展了CRISPR工具箱，在治疗学、生物技术和更可持续和高效的农业需要灵活的基因组编辑时，可能对细菌和其他生物体的操纵产生重大影响。细菌利用CRISPR-Cas作为适应性免疫系统来抵御病毒等敌人的攻击。这些系统已经被科学家应用

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2022-11-23

• 植物中关键光合作用途径的重要性有了新的认识

         光合作用是最重要的化学反应之一，不仅对植物，而且对整个世界都是如此。光合作用的影响及其重要性不容小觑。因此，科学长期以来一直着迷于使光合作用发生的反应和物理现象是有道理的。其中一个现象是铁氧还蛋白/硫氧还蛋白(Fd/Trx)通路。大约半个世纪前发现的Fd/Trx通路一直被认为调节了叶绿体中许多依赖光的反应，叶绿体是叶片中光合作用发生的器官。长期以来，人们一直认为Fd/Trx通路对植物极为重要，因为它激活叶绿体中的几种酶，作为对光的响应。然而，由于两个原因，这些假设受到了挑战。第一个原因是在叶子中发现了其他可以激活叶绿体酶的途径。第二是

  来源：Journal of Biological Chemistry

  时间：2022-11-23

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