Gaooo/Biotechnology_multidimensional_analysis
Biotechnology multidimensional analysis experiment sample code datasets https://github.com/GaoYang-debug/Bio_Tec_Multi_analysis
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1id,full_text,text,Editing_tool_label,Application_field_label,Target_organism_label,Modification_mode_label,Social_ethics_label
2CTN_001,"先导编辑系统可恢复动物部分视力3 4先导编辑是一种通用的基因编辑形式，可纠正大多数已知的致病基因突变。美国麻省理工学院与哈佛大学布罗德研究所的科学家设计了类似病毒的颗粒，以足够高的效率将先导编辑器传递给小鼠细胞，以治疗遗传疾病。实验表明，该系统纠正了高达20%的动物视网膜细胞的突变。",在美国麻省理工学院与哈佛大学布罗德研究所的合作下，科学家们利用一种名为先导编辑的基因编辑技术，成功设计了类似病毒的颗粒，这些颗粒被用来高效传递先导编辑器到小鼠视网膜细胞中，以治疗遗传性视力疾病。实验结果显示，这种技术能够纠正高达20%的动物视网膜细胞中的基因突变，展示了其在基因治疗领域的潜力和效果。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
5CTN_002,"双生病毒广谱抗性新材料创制成功6 7近日，中国农业科学院植物保护研究所的作物病原生物功能基因组研究创新团队与国内其他科研单位携手合作，成功利用基因编辑技术，通过直接编辑双生病毒的关键序列位点和敲除植物感病因子两种策略，创制出对双生病毒具有广谱抗性的新型烟草材料。这一研究成果日前发表于国际期刊《植物生物技术》。8 9双生病毒，作为一种独特的植物病毒，以其孪生颗粒形态和单链环状脱氧核糖核酸结构而著称，同时也是植物病毒中种类最为繁多的一种。这种病毒能引发作物大范围的病害，不仅导致农作物减产，还对作物的品质造成极大不良影响。在此前的研究中，科学家们发现双生病毒的基因组中存在一种广泛分布的重复序列，这种序列在病毒的复制过程中扮演着至关重要的角色。为了更有效地抗击双生病毒，研究人员通过精心设计单链引导核糖核酸，使其能够精准地靶向并编辑病毒基因组中的这些重复序列区域。10 11论文共同通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所的李方方研究员告诉科技日报记者，为了实现对双生病毒的广谱抗性，研究团队进一步筛选并鉴定了多个与双生病毒复制蛋白相互作用的保守植物因子。通过敲除烟草植物中的两个关键因子，他们发现这些突变体材料不仅能有效传递对多种双生病毒的广谱抗性，而且不会对植物的生长和发育产生负面影响。12 13这项研究提供了一种抗击双生病毒的全新策略。“即通过编辑重要的保守感病因子，成功培育出具有显著抗病性的作物材料。这一策略不仅有助于提高农作物的抗病能力和产量，还能减少农药的使用。”李方方说。",近日，中国农业科学院植物保护研究所的研究员李方方与团队，通过使用单链引导核糖核酸编辑技术，成功编辑了双生病毒的关键序列位点及烟草植物中的感病因子，创制出具有广谱抗性的新型烟草材料。这些材料不仅能有效抵抗多种双生病毒，还不影响植物的正常生长和发育。该成果已在《植物生物技术》杂志上发表，为农作物抗病提供了一种新策略，同时减少了农药使用，提高了作物产量。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
14CTN_003,"胎儿脑组织育出3D“迷你”类器官15 16据8日出版的《细胞》杂志报道，荷兰科学家利用人类胎儿脑组织开发出可在体外自组织的3D微型器官。这些实验室培养的类器官为研究大脑如何发育开辟了全新道路。它们还为研究包括脑瘤在内的脑发育相关疾病的发展和治疗提供了宝贵手段。17 18此前，大脑类器官都是在实验室中培养出来的。现在，荷兰玛西玛公主儿童肿瘤医学中心和胡布雷希特研究所的科学家直接从人类胎儿脑组织开发出了大脑类器官。新研究发现，使用小块胎儿脑组织而非单个细胞，对生成“迷你”大脑至关重要。这些小块的胎儿脑组织可自组织成有机体。19 20这些大脑类器官大约有一粒米那么大。它的构成很复杂，包含了许多不同类型的脑细胞。该大脑类器官含有许多外径向神经胶质细胞，这凸显了类器官与人脑的相似之处。21 22整个脑组织还产生了组成细胞外基质的蛋白质。研究团队认为，这些蛋白质可能是脑组织片段能自组织成3D大脑结构的原因。23 24研究发现，组织衍生的类器官保留了大脑特定区域的各种特征。它们对已知在大脑发育中扮演重要角色的信号分子作出反应。这一发现表明，这种类器官可在揭示指导大脑发育的复杂分子网络方面发挥重要作用。25 26研究团队还研究了该类器官在模拟脑癌方面的潜力。他们使用CRISPR-Cas9基因编辑技术让类器官中一小部分细胞的TP53基因缺失。3个月后，缺失TP53基因的细胞获得了生长优势，这是癌细胞的典型特征。实验显示了类器官在癌症药物研究中将某些药物与特定基因突变联系起来的潜力。27 28这些组织衍生的类器官在培养皿中持续生长了6个多月。研究人员让它们繁殖，并使其能从一个组织样本中培养出许多类似的类器官。",荷兰玛西玛公主儿童肿瘤医学中心和胡布雷希特研究所的科学家们在《细胞》杂志上发表了一项研究，报道了他们使用CRISPR-Cas9基因编辑技术在体外培养的3D微型大脑类器官中故意制造TP53基因缺失。这种基因编辑导致了缺失TP53基因的细胞获得生长优势，这是癌细胞的典型特征。这一发现不仅揭示了大脑发育的复杂分子网络，还展示了类器官在癌症药物研究中的应用潜力，特别是在将药物与特定基因突变联系起来方面。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
29CTN_005,"我国科研人员创制出抗菌核病和灰霉病的油菜新种质30 31记者从中国农业科学院油料作物研究所获悉，该所油料作物基因组学与抗病性改良创新团队创制出一种同时具备抗菌核病和灰霉病能力的油菜新种质，为油菜抗病性遗传改良提供了重要的基因资源和种质材料。相关成果近期发表在国际知名期刊《植物生物技术杂志》上。32 33论文通讯作者、中国农业科学院油料作物研究所油料作物基因组学与抗病性改良创新团队副研究员刘立江介绍，油菜是我国重要油料作物，常年种植面积超1亿亩，南方尚有约1亿亩冬闲田可开发利用，研发短生育期油菜，并利用南方冬闲田进行扩种，对保障我国植物食用油供给安全意义重大。然而，南方雨水多、土壤湿度大、冬季气温偏高等气候条件有利于油菜病害发生流行，其中油菜菌核病是影响油菜产量的重要病害。34 35为此，该团队利用油菜种质资源群体进行全基因组关联分析鉴定到菌核病和灰霉病关联基因RLK902，遗传分析表明该基因负调控菌核病和灰霉病抗性。研究团队利用基因编辑技术敲除该基因，创制出了同时具备抗菌核病和灰霉病能力的油菜新种质，且对油菜生长发育无影响。36 37该研究对提高油菜抗病性、降低产量损失、提高油料产能和保障我国油料安全供给具有重要意义。",中国农业科学院油料作物研究所的副研究员刘立江和其团队，通过利用基因编辑技术敲除油菜种质资源群体的细胞中的RLK902基因，成功创制出一种新的油菜种质。这种新种质具备同时抵抗菌核病和灰霉病的能力，对油菜的抗病性遗传改良具有重要意义。该成果已在《植物生物技术杂志》上发表，为我国油料安全供给提供了重要的基因资源和种质材料。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
38CTN_006,"我科研团队开发新技术促进番茄红素增产134倍39 4012月11日，记者从湖北工业大学获悉，该校生物工程与食品学院带领的HBUT-China团队利用微生物细胞工厂，结合合成生物学与代谢工程技术，成功开发先进的CRISPR-MAD7（Cas12a）基因编辑系统，改造谷氨酸棒杆菌，使秸秆生物基有效转化成高附加值产物番茄红素，将“生态包袱”变为“绿色财富”，实现了产品减碳和可持续发展。得益于这一创新成果，该团队荣获2023国际遗传工程机器大赛金奖。41 42番茄红素被誉为“植物中的黄金”，是目前科学验证最为有效的抗氧化活性物质之一。其功效在于清除人体内导致衰老和疾病的自由基，有助于保护血管，预防心血管疾病等健康问题。番茄红素传统获取方式包含植物直接提取、化学合成等方式。然而，直接提取含量低，化学合成可能带来毒性，这两者都不是最佳选择。43 44据介绍，CRISPR-MAD7（Cas12a）基因编辑系统包含两个关键组成部分，一是行使DNA双链切割功能的Cas蛋白MAD7，二是具有导向功能的crRNA。简而言之，CRISPR-MAD7（Cas12a）技术类似办公软件上的“查找和替换”工具。科研人员可以通过设计特异的RNA分子，使其能识别并结合到基因组中特定的位置。随后，Cas蛋白MAD7会被引导到这个特定位置，对该位置上的DNA进行切割。该团队还发现，细胞可以利用自身修复机制，对切割的DNA进行修复，实现对基因的编辑。45 46“利用该系统，我们可以重新设计菌株的遗传路线，改变菌株的生长和生产特性，使微生物细胞更高效地生产目的产物。”该项目学生负责人江益明说。47 48为了更好地将这一系统应用于菌株改造，优化系统所需的表达元件是关键步骤。HBUT-China团队学生每周都投入大量时间查阅文献，并与指导老师进行深入讨论。经过半年的不懈努力，团队获得了理想的实验结果。49 50“每一个小变量的改变都需从头开始实验，记不清有多少次‘重来’，不厌其烦、反复对照，最终我们的编辑系统在单个基因或大片段敲除上编辑效率非常高。”HBUT-China团队成员王念念说，依靠CRISPR-MAD7系统，团队对谷氨酸棒杆菌进行一系列改造，成功构建高产的番茄红素菌株，相对于原始菌株，重组菌株产量提高了134倍。51 52通过实验，该团队发现秸秆先后经过酸解和酶解处理，能有效产生葡萄糖，这种秸秆葡萄糖可以成为培养谷氨酸棒状杆菌的碳源。53 54“经过实验对比，相较普通葡萄糖，改造后的菌株在秸秆葡萄糖中培养后，产生更多番茄红素。”指导老师郑学云说，番茄红素可添加到药品、保健品、化妆品中，应用前景广阔，用秸秆作为菌群“养分”生产高值产品，也为环境保护和秸秆处理提供了新思路。",湖北工业大学生物工程与食品学院及其HBUT-China团队，在江益明、王念念和郑学云的带领下，成功开发了CRISPR-MAD7（Cas12a）基因编辑系统。该技术被用于改造谷氨酸棒杆菌，实现了将秸秆生物基转化为高附加值的番茄红素，使番茄红素产量提高了134倍，从而将“生态包袱”转变为“绿色财富”，并促进了产品减碳和可持续发展。这一成果未在文中提及具体发表于何处。,2现行技术创新与优化,2农业应用,2微生物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
55CTN_007,"抗白叶枯病和细菌性条斑病水稻新种质创制成功56 574日，记者从中国农业科学院获悉，该院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队与作物科学研究所等国内科研单位合作，采用基因编辑等方法，快速创制出对白叶枯病和细菌性条斑病具有广谱抗性的水稻新种质，为水稻抗病生物育种提供了新策略。相关研究成果发表在国际期刊《植物生物技术》（《Plant Biotechnology Journal》）上。58 59“白叶枯病和细菌性条斑病是全球水稻生产中分布最广、危害最严重的两种细菌病害，优质稻品种南粳46对这两种病害具有中等抗性。”据论文通讯作者、中国农业科学院植物保护研究所周焕斌研究员介绍，为了快速提升南粳46的抗性，研究人员采用靶向设计和基因敲入技术，将人工设计外源DNA片段精准插入南粳46的xa23基因启动子区，成功创制纯合插入突变体N46（Xa23R）株系。在正常环境中，该株系植株正常生长发育；一旦受到白叶枯病和细菌性条斑病侵染，该株系携带的Xa23基因就被激活表达。60 61抗性测试表明，新种质对中国、日本、菲律宾的20个白叶枯标准菌株和中国水稻种植区新分离的30个流行菌株均表现出高抗；对细菌性条斑病标准菌株和中国水稻种植区新分离的28个菌株也表现出高抗，具有稳定、持久、复合、广谱抗性等特点。",中国农业科学院植物保护研究所与作物科学研究所等单位合作，通过周焕斌研究员的领导，运用靶向设计和基因敲入技术，成功创制了南粳46水稻品种的新种质。这种新种质在抗白叶枯病和细菌性条斑病方面表现出高抗性，能有效对抗来自中国、日本、菲律宾的多个菌株，具有稳定、持久、复合、广谱的抗性特点。相关研究成果已在国际期刊《植物生物技术》（《Plant Biotechnology Journal》）上发表。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
62CTN_008,"我科研团队开发全球首个古菌域微型基因编辑工具63 6411月15日，记者从华中农业大学获悉，该校农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、湖北洪山实验室、生命科学技术学院益生菌智造创新团队彭楠教授课题组，研发了全球首个来自生命三域之一的古菌域RNA引导的微型编程性核酸酶系统（SisTnpB1），在多种不同生长温度的微生物中实现高效基因编辑。相关研究成果日前在《细胞发现》杂志在线发表。65 66当前，基于CRISPR-Cas9或Cas12a的基因编辑工具已得到广泛应用，成为推动生命科学、现代农业、医学和合成生物学等领域快速发展的重要动力。67 68然而，基因编辑工具应用仍面临巨大挑战。因Cas9及Cas12a核酸酶系统分子量巨大，限制了递送效率等。更重要的是，由于缺乏CRISPR-Cas9及Cas12a的底层知识产权，基于该系统的基因编辑技术成为我国现代生物育种的一道难关。目前，所有Cas9及Cas12a等编程性核酸酶均来自细菌。而古菌编码的编程酶没有得到有效发掘。69 70为此，彭楠教授课题组从古菌中鉴定了23个TnpB编程酶性核酸酶。该酶具有分子量小、与已报道的RNA引导的编程性核酸酶同源性低等特点，具有开发成自主知识产权基因编辑工具的巨大潜力。71 72彭楠研究团队通过纯化其中一个典型的TnpB（命名为SisTnpB1）及其结合的引导RNA核糖核蛋白复合物进行体外核酸切割实验，发现SisTnpB1在较广的温度活性范围内（37~85℃）均具有活性，其中最适温度在65~75℃之间。73 74研究团队通过设计靶向质粒等外源遗传元件的引导RNA，SisTnpB1系统可以在细菌体内37℃条件下实现特异性切割并消除这些遗传元件。最终，该团队将SisTnpB1系统开发成为全球首个来自古菌的微型基因编辑工具，在乳酸片球菌及冰岛硫化叶菌中实现了精确的基因编辑，编辑效率大于90%。",彭楠教授领导的华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、湖北洪山实验室、生命科学技术学院益生菌智造创新团队，开发了全球首个古菌域RNA引导的微型编程性核酸酶系统（SisTnpB1），该技术在乳酸片球菌及冰岛硫化叶菌中实现了精确的基因编辑，编辑效率大于90%。这一研究成果已在《细胞发现》杂志发表，标志着我国在自主知识产权基因编辑工具领域的重大突破。,2现行技术创新与优化,0基础研究,2微生物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
75CTN_009,"首次人体碱基编辑试验降低坏胆固醇，有助预防心脏病76 77胆固醇是体检中必须关注的一项。其中，低密度脂蛋白（LDL），即坏胆固醇，是导致动脉硬化、心脏病等的关键因素。78 79在11月12日于美国费城举行的美国心脏协会会议上，美国生物技术公司Verve Therapeutics报告了一种名为VERVE-101的治疗方法，可以使肝脏中的PCSK9基因永久性失活，而后者正是调控坏胆固醇的基因。80 81这是首次开展有关碱基编辑这种基因编辑技术的人体试验并取得了效果。该技术未来有望用于控制胆固醇水平。82 83碱基编辑技术由美国哈佛大学化学生物学家David Liu团队于2018年开发，相较于其他基因编辑技术更为精确，且不会对DNA双链造成破坏。84 85Verve Therapeutics报告称，VERVE-101通过一次性注射，可使受试者血液中的LDL含量减少55%。86 87这些受试者患有杂合子型家族性高胆固醇血症，这是一种可能危及生命的遗传性疾病。患者从出生起LDL的水平就很高。此外，参与者还患有严重的晚期冠状动脉疾病，需要服用最大剂量的降脂片，如他汀类药物。88 89在试验中，研究人员向受试者体内注射脂质纳米颗粒。这些颗粒中包裹着两个RNA分子，其中一个是编辑腺嘌呤碱基的信使RNA分子，另一个是识别PCSK9的向导RNA分子。这些颗粒进入体内并被肝细胞吸收后，会进入细胞核。然后，碱基编辑器会改变PCSK9的序列，将腺嘌呤碱基和鸟嘌呤碱基进行替换，从而使PCSK9失活，并阻止肝细胞产生PCSK9蛋白。90 91在接受VERVE-101治疗前，受试者的平均LDL水平为193mg/dL。28天后，接受中低剂量VERVE-101治疗的受试者PCSK9水平降低了84%、LDL水平下降了55%，其相关指标下降幅度也远超传统疗法。92 93在接受更高剂量VERVE-101治疗的参与者中，LDL水平下降55%的效果持续了6个月。在一项针对猴子的临床前研究中，单剂量治疗后，LDL水平下降的效果持续了2.5年。94 95“这是一大里程碑——首次证明对人类进行碱基编辑具有临床效果。”美国匹兹堡大学心脏病专家Ritu Thamman说，从临床角度看，它有可能开创治疗冠状动脉疾病的新路径，用一次性治疗替代每天服用药片。96 97但该研究也招致了批评，因为这种治疗方法有一些副作用，受试者出现了短暂的发烧、头痛和身体疼痛等流感样症状，以及肝酶的暂时升高，不过受试者在几天内恢复了正常。此外，其间出现了两起严重不良事件，其中一名受试者死亡。这引发了人们对该疗法安全性的担忧，并导致Verve Therapeutics股价暴跌了近40%。98 99一些研究人员认为，安全问题至关重要，基因变化的长期影响尚不可知，因此基因疗法应优先用于那些目前无可用治疗方法的疾病。",在美国费城举行的美国心脏协会会议上，Verve Therapeutics公司报告了一项创新的基因编辑技术——碱基编辑技术，该技术由哈佛大学的David Liu团队于2018年开发。这项技术首次在人体试验中显示出显著效果，能够通过一次性注射使人类肝细胞中的PCSK9基因永久性失活，从而显著降低了LDL（坏胆固醇）含量55%和PCSK9水平84%。这标志着碱基编辑技术在临床应用中的重大突破，为治疗冠状动脉疾病提供了新的可能性。然而，该研究也引发了关于安全性的担忧，因为治疗过程中出现了包括发烧、头痛和身体疼痛在内的副作用，以及一起严重不良事件导致的死亡案例。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
100CTN_011,"我院士团队成功将多基因编辑猪皮移植特重度烧伤患者?我国异种移植研究向临床迈出重要一步101 10210月19日，空军军医大学西京医院对外宣布，该院窦科峰院士团队近日成功将多基因编辑猪皮移植给一例特重度烧伤患者，术后患者无明显排斥反应，移植猪皮存活良好50天后脱落，创面全部愈合。103 104特重度烧伤救治一直是世界医学难题，采用同种异体皮肤对烧伤创面进行临时覆盖是治疗成功的关键，但其来源严重受限。国内外学者也曾尝试用普通猪皮进行覆盖，但极易出现急性排斥反应，难以达到治疗效果。通过基因编辑技术降低人体免疫系统对猪皮的排斥反应，提高特重度烧伤救治成功率是当下烧伤领域的热点和难点。105 1062022年，该院开展国际首例多基因编辑猪-猴多器官多组织同期联合移植术，期间同步实施猪猴皮肤移植术，证实了多基因编辑猪皮具有良好的安全性和有效性。同时建立了基因编辑猪皮深低温冻存与复苏技术体系，为临床应用做好了准备。107 108今年6月，一名全身火焰烧伤面积90%，Ⅲ度烧伤面积50%的患者被送至西京医院烧伤与皮肤外科。该院器官移植、肝胆外科学家，中国科学院院士窦科峰教授团队为该名特重度烧伤患者多次进行手术。其中，上肢烧伤创面采用自体点状皮移植后，再用多基因编辑猪皮移植覆盖。术后，患者无明显排斥反应，移植猪皮存活良好，50天后脱落，创面全部愈合。患者血液及局部皮肤标本送基因组测序、PCR等检测显示，未发现猪内源性逆转录病毒等病原微生物。109 110该院烧伤与皮肤外科主任韩军涛介绍，基因编辑猪皮有望替代异体皮肤，成为特重度烧伤患者临床救治的新选择，同时，基因编辑猪皮重复切取与再生皮肤长效储存等技术的开展，将加速异种皮肤战略储备库的构建，有望早日解决成批烧伤患者创面覆盖难题。111 112“此次治疗，为重度烧伤患者临床救治提供了新思路，进一步拓展证实异种移植应用于医学救治的可行性和有效性，是异种移植研究领域的又一重要突破。作为解决同种组织器官短缺难题的潜在方案之一，异种移植未来具有广阔临床应用前景，西京医院将在该领域持续深耕。”中国科学院院士窦科峰说。",2022年10月19日，空军军医大学西京医院宣布，由院士窦科峰领导的团队成功应用多基因编辑技术，将经过基因编辑的猪皮移植到一名特重度烧伤患者身上。这项创新使用的多基因编辑猪皮在移植后50天内未引起明显的排斥反应，并且存活良好，最终在患者身上自然脱落，创面得到完全愈合。这标志着异种移植研究在临床应用方面迈出了重要一步，为解决同种组织器官短缺问题提供了新的思路和潜在方案。此外，该技术的成功应用展示了基因编辑猪皮在特重度烧伤救治中的可行性和有效性，为未来的临床应用和战略储备库的构建奠定了基础。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
113CTN_012,"科技新突破｜科学家成功提高“猪腰子”移植人体可能性114 115动物器官移植到人体内（异种移植）是解决全球器官紧缺的一个办法。《自然》杂志11日发布了异种器官移植最大、最全面的临床前数据集。美国专攻异种器官移植的科技公司eGenesis研究团队改变了供体猪的基因组，成功将一个基因工程猪的肾移植到了一个食蟹猴模型（有多个类人性状的非人灵长类）内，团队对猪进行69处基因组编辑、敲除抗原编码基因，随后加入人类基因并清除猪病毒，就能让猴子获得约两年的长期存活率。这项临床前研究进一步推动了将基因修饰猪的肾脏用于人体移植的临床测试。",在最新的科技突破中，《自然》杂志公布了一项由eGenesis研究团队进行的基因编辑事件。该团队通过对供体猪的基因组进行69处基因组编辑，包括敲除抗原编码基因并加入人类基因，成功清除了猪病毒。这一技术的应用使得一个基因工程猪的肾脏能够被移植到食蟹猴模型内，并使猴子获得了约两年的长期存活率。这项临床前研究为将来将基因修饰猪的肾脏用于人体移植的临床测试奠定了基础。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
116CTN_013,"总编辑圈点|生物工程突破：基因编辑让鸡获得禽流感抗性117 118根据《自然·通讯》10日发表的一项生物技术概念验证研究，科学家利用基因编辑技术，成功培育出对禽流感有部分抵抗力的鸡。该研究提出了一种潜在策略，有助于减少禽流感从野外禽鸟向养殖家禽的传播。119 120禽流感在亚洲、欧洲、非洲和美洲广泛传播，对野生鸟类造成了威胁，令家禽养殖者蒙受经济损失，并且给人类健康带来风险。目前尚未有可靠的禽类用禽流感疫苗，主要因为野外病毒抗原漂移太过迅速。121 122在鸡的体内，禽流感生命周期依赖于一种宿主蛋白ANP32A，这为创造抗病毒禽类提供了潜在靶标。123 124包括英国爱丁堡大学、伦敦帝国理工学院在内的研究团队，编辑了鸡生殖细胞中的ANP32A基因来限制甲型流感的活性。他们发现，由此完全长成的鸡，对来自其它受感染禽类的生理剂量甲型流感具有抵抗力，且恢复力更强。但是，基因编辑鸡对1000倍以上的剂量没有抵抗力。经过两年多的监测，这些鸡的健康或产蛋率没有受到任何不良影响。125 126研究团队提出，对其他相关基因（ANP32B和ANP32E）进行进一步编辑和删除，将能阻止病毒复制。127 128这一最新结果表明，基因编辑是培育抗禽流感鸡的一种可能途径。但是团队也指出，需要进一步研究确保动物健康不受影响，而且可能需要对ANP32家族基因进行多次编辑才能消除病毒进化的可能性。",在《自然·通讯》最近发表的一项研究中，由英国爱丁堡大学和伦敦帝国理工学院的研究团队通过基因编辑技术，成功修改了鸡的生殖细胞中的ANP32A基因，使得这些鸡对禽流感具有一定的抵抗力。这项技术不仅提高了鸡对常见剂量禽流感的抵抗力和恢复能力，而且即使在两年多的监测期内，这些基因编辑过的鸡的健康和产蛋率也未受到任何不良影响。尽管对极高剂量的病毒没有抵抗力，研究团队认为，通过进一步编辑ANP32家族中的其他基因，如ANP32B和ANP32E，可能完全阻止病毒复制，为未来防控禽流感提供了新的策略。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
129CTN_014,"基因编辑技术将癌细胞变身为健康细胞130 131美国冷泉港实验室科学家在一项新研究中，使用CRISPR基因编辑技术，使横纹肌肉瘤（RMS）细胞内一种特殊蛋白质复合物失效，导致肿瘤细胞转变为健康的肌肉细胞。最新研究有望催生新的癌症疗法。相关论文刊发在最新一期《美国国家科学院院刊》上。132 133RMS是一种罕见癌症，主要影响10岁以下的儿童。RMS患者的基因突变会导致他们的细胞产生一种特定蛋白PAX3-FOXO1，从而阻止骨骼肌细胞分化，使这些细胞无法变成肌肉，进而形成一团癌组织。134 135在最新研究中，科学家使用CRISPR技术来禁用或敲除不同基因，以了解哪些基因会与PAX3-FOXO1产生协同作用阻止了RMS细胞分化。分析表明，如果RMS细胞失去了制造核因子Y的能力，细胞就会分化为肌肉细胞。直接敲除PAX3-FOXO1也有同样效果。试验结果表明，肿瘤失去了癌症的所有特征。这项技术可针对任何癌症，使其分化或使其停止不受控繁殖，变成非癌细胞。136 137研究团队称，尽管最新发现离转化为疗法还有很长的路要走，但抑制核因子Y的药物已经在研发中，包括那些阻止蛋白质复合物形成或与DNA结合的药物。",在美国冷泉港实验室的一项新研究中，科学家们利用CRISPR基因编辑技术，成功地使横纹肌肉瘤（RMS）细胞中的一种特殊蛋白质复合物失效，从而将这些肿瘤细胞转变为健康的肌肉细胞，并且使肿瘤失去了癌症的所有特征。这项研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上，为癌症治疗提供了新的可能性，尽管将这一发现转化为实际疗法还需时日，但相关抑制核因子Y的药物已在研发中。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
138CTN_015,"单次注射基因疗法能清除艾滋病病毒139 140美国坦普尔大学报告称，基于CRISPR-Cas9基因编辑技术EBT-001可以安全有效地将SIV（猴免疫缺陷病毒）从非人灵长类动物的基因组中去除。这项临床前研究是推动人类艾滋病病毒疗法方面取得的重大进展。",美国坦普尔大学利用CRISPR-Cas9基因编辑技术EBT-001，在一项临床前研究中成功并安全有效地从非人灵长类动物的基因组中去除了SIV（猴免疫缺陷病毒），这标志着人类艾滋病病毒疗法的重大进展。尽管具体的发布信息未提及，此次研究成果没有涉及特定的个人。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
141CTN_016,"基因编辑木材使造纸更可持续142 143美国北卡罗来纳州立大学研究人员使用CRISPR基因编辑系统培育了木质素水平较低的杨树，同时改善了木材性能。木质素是木材纤维可持续生产的主要障碍。发表在14日《科学》杂志上的这一发现，或将使从纸张到尿布等各种产品的纤维生产更环保、更便宜、更高效。144 145研究人员使用预测建模设定了目标，以降低杨树中的木质素水平，增加碳水化合物与木质素的比率（C/L)，并增加杨树中两个重要的木质素构成单元——丁香基与愈创木基的比率（S/G)。研究人员表示，这些综合化学特征代表了纤维生产的最佳点。146 147机器学习模型对近7万种不同的基因编辑策略进行了预测和分类，这些策略针对的是21个与木质素生产相关的重要基因。最终，模型得出了347种策略，其中99%以上的策略针对至少3个基因，即一次编辑改变至少3个基因。148 149在此基础上，研究人员选择了模型建议的7种最佳策略，这些策略将导致树木达到化学最佳点——木质素比野生或未经改造的树木少35%；C/L比野生树高出200%以上；S/G比野生树高出200%以上；以及树木的生长速度与野生树相似。150 151通过这7种策略，研究人员利用CRISPR基因编辑培育出了174个杨树品系。在温室中种植6个月后，一些品种的木质素含量降低了高达50%，而另一些品种的C/L比率增加了228%。152 153有趣的是，经过4—6个基因编辑的树木质素减少得更明显。单基因编辑未能显著降低木质素含量，这表明利用CRISPR进行多基因改造可以在纤维生产中发挥优势。154 155这些模型还表明，减少树木中的木质素含量可提高纸浆产量，减少所谓的黑液，这是制浆的主要副产品，还可帮助工厂生产高达40%的可持续纤维。如果在工业规模的树木中减少木质素并提高C/L和S/G比，纤维生产的效率可减少高达20%与纸浆生产相关的温室气体。",在美国北卡罗来纳州立大学的研究中，科学家们利用CRISPR基因编辑系统成功培育了木质素含量较低的杨树，这一成果发表在《科学》杂志上。通过降低木质素含量并调整碳水化合物与木质素的比率（C/L）以及木质素构成单元的比率（S/G），这些杨树在保持生长速度的同时，显著提高了纤维生产的环保性、成本效率和效率。此外，减少木质素的含量不仅提高了纸浆产量，还减少了制浆过程中的黑液副产品，使得工厂能够生产更多的可持续纤维，并且有望在工业规模上减少与纸浆生产相关的温室气体排放高达20%。这项技术的应用展示了基因编辑在提升造纸行业可持续性方面的巨大潜力。,1现行的基因编辑技术,3工业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
156CTN_017,"总编辑圈点|超越“基因魔剪”CRISPR-Cas9，碱基编辑治疗特殊贫血症显优势157 158通过基因疗法改变血红蛋白基因，或可治愈镰状细胞病（SCD）和β地中海贫血。据3日发表在《自然·遗传学》上的论文，美国圣裘德儿童研究医院、麻省理工学院博德研究所和哈佛大学科学家使用腺苷碱基编辑器，在SCD患者细胞中重新启动胎儿血红蛋白的表达。与使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术相比，该方法能使胎儿血红蛋白的表达水平更高、更稳定且更均匀。159 160SCD和β地中海贫血是两种常见的危及生命的贫血病，困扰着全球数百万人。血红蛋白是编码携带氧气的蛋白分子，成人血红蛋白的一个亚基的基因突变导致了这些疾病。161 162成人血红蛋白主要在新生儿出生后表达，含有4个蛋白质亚基，即两个β-珠蛋白和两个α-珠蛋白。β-珠蛋白基因的突变会导致镰状细胞病和β-地中海贫血。但人类还有另一个血红蛋白亚单位基因，即γ-珠蛋白，它在胎儿发育过程中表达。γ-珠蛋白与α-珠蛋白结合形成胎儿血红蛋白。正常情况下，在出生前后，γ-珠蛋白的表达被关闭，而β-珠蛋白被打开，从胎儿血红蛋白切换到成人血红蛋白。163 164现在，研究人员找到并优化了有效提高胎儿血红蛋白水平的基因编辑技术。腺苷碱基编辑引入的突变，重新启动γ-珠蛋白基因，从而增加胎儿血红蛋白的产生，这可有效地替代有缺陷的成人血红蛋白的产生。研究发现，在γ-珠蛋白启动子中最有效的位点使用碱基编辑，可实现比CRISPR-Cas9编辑高2—4倍的血红蛋白水平。165 166圣裘德医院血液科主任米切尔·韦斯医学博士表示，γ-珠蛋白基因是碱基编辑的良好靶点，因为有些非常精确的突变可在新生儿出生后重新激活其表达，这有望成为治疗导致SCD和β-地中海贫血的所有突变的强大工具。",在最近发表于《自然·遗传学》的一篇研究中，来自圣裘德儿童研究医院、麻省理工学院博德研究所和哈佛大学的科学家们，由米切尔·韦斯医学博士领导，使用了腺苷碱基编辑器这项技术，在SCD患者细胞中的γ-珠蛋白基因上进行编辑。这种编辑重新启动了γ-珠蛋白基因的表达，从而增加了胎儿血红蛋白的产生，有效替代了有缺陷的成人血红蛋白，显示出比传统的CRISPR-Cas9技术更高效的治疗潜力。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
167CTN_018,"我科研团队创制新型基因 攻克“水稻癌症”168 1696月15日，记者从华中农业大学获悉，该校农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、湖北洪山实验室李国田教授团队牵头完成了一项研究，通过基因编辑创制了增强作物广谱抗病性且稳产的新基因RBL1Δ12，实现对稻瘟病、白叶枯和稻曲病三病抗性“加持”。14日晚，相关研究成果在《自然》杂志发表。170 171水稻作为全球重要的粮食作物之一，生长过程中常受稻瘟病、稻曲病、白叶枯病等多种病害威胁。172 173其中，稻瘟病被称为“水稻癌症”，在世界各稻区广泛分布，是一种毁灭性的真菌病害，全球每年因稻瘟病造成的产量损失达数千万吨。174 175培育种植广谱抗病品种是实现稻瘟病绿色防控最经济有效的措施，对保障我国和全球粮食安全具有重要意义。176 177李国田介绍，在没有病原菌侵染情况下，类病斑突变体材料可自发产生超敏反应坏死斑，具有广谱抗病性，但产量较低，限制了类病斑突变体基因在作物抗病育种中的应用。178 179此前，李国田团队联合加州大学戴维斯分校等研究团队，在全基因组测序的水稻突变体库中，筛选到一个对稻瘟病菌和白叶枯菌都具有良好抗性的类病斑突变体株系RBL1，其突变基因RBL1编码一个胞苷二磷酸-二酰甘油合成酶。180 181进一步分析显示，RBL1突变体细胞膜PI(4,5)P2含量较野生型显著减少。同时发现，水稻PI(4,5)P2在稻瘟病菌侵染时被招募到侵染菌丝周围，并在稻瘟病菌效应蛋白分泌结构中富集，证明PI(4,5)P2在水稻-稻瘟病菌互作中发挥重要作用。182 183依此推测，抑制或破坏病原菌特异侵染结构的形成，可能是平衡产量和免疫的一种新策略。184 185李国田团队通过对RBL1基因编码区多位点进行编辑，创制了一个新基因RBL1Δ12。该基因在作物中高度保守，与传统抗病基因相比，可打破物种界限、普适性更强，具有巨大抗病育种应用潜力。186 187研究发现，RBL1Δ12基因显著增强了水稻对不同地区分离的10个稻瘟菌、5个白叶枯菌和2个稻曲菌生理小种的抗性。188 189大田试验分析发现，RBL1Δ12株系稳产且具有显著抗稻瘟病能力，在稻瘟病害严重发生时能挽救约40%产量损失。190 191同时，研究团队初步测试，该基因在小麦抗锈病和纹枯病上也有显著效果，进一步证明其在作物抗病育种中的应用潜力。192 193这项研究成果对扩大抗病基因来源，推动作物抗病育种、植物病害绿色防控意义深远。194 195据悉，李国田教授团队博士研究生沙干、孙鹏为本论文共同第一作者，课题组多位学生参与了研究工作。",华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室及湖北洪山实验室的李国田教授团队，利用基因编辑技术成功创制了新基因RBL1Δ12，显著增强了水稻的抗病性，对抗包括稻瘟病、白叶枯病和稻曲病在内的多种病害。这一成果不仅在《自然》杂志上发表，还在实际应用中证明了其在大田条件下的稳定产量和显著的抗病能力，预示着其在全球粮食安全和绿色防控中的巨大潜力。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
196CTN_020,"基因编辑细胞治疗大鼠心力衰竭197 198据英国《新科学家》杂志网站20日报道，美国科学家利用CRISPR编辑的人类心脏细胞注射到罹患慢性心力衰竭的大鼠体内，结果表明，这一方法能使更多大鼠存活，并延长其运动时间，相关技术的人体试验可能在2025年开始。研究论文已经提交生物预印本网站。199 200慢性心力衰竭，即心脏无法有效地将血液泵送到全身。对大多数人来说，这种长期的疾病是无法治愈的，只能通过拓宽血管及降血压药物来减轻症状。201 202在最新研究中，华盛顿大学查尔斯·默瑞里团队利用CRISPR基因编辑修饰了人类心脏细胞，产生了高水平的dATP分子，这一分子有助心脏细胞更快、更强地收缩。203 204研究人员向16只慢性心力衰竭实验鼠模型的心脏注射了1000万个经过基因编辑的人类心脏细胞；向14只大鼠心脏注射了1000万个未编辑的心脏细胞；另外还有10只大鼠作为参照组。205 2063个月后，所有接受基因编辑心脏细胞治疗的大鼠仍然存活。接受未经基因编辑心脏细胞治疗的大鼠约有90%存活了下来，没有接受心脏细胞治疗的大鼠只有60%存活下来。被注射了基因编辑心脏细胞的大鼠的运动距离几乎是注射未经基因编辑心脏细胞治疗大鼠的两倍，约是对照组大鼠的三倍。207 208默瑞里解释称，基因编辑的细胞解决了心力衰竭的两个根本原因，首先是部分替换损伤部位的坏死心脏细胞，其次是通过制造dATP来促进存活心脏细胞的收缩。209 210虽然这项研究仍处于早期阶段，但它为再生医学的新方向提供了概念证明，有必要开展进一步研究，以确定这些发现是否可在大型动物和人类中复制。默瑞里表示，他们将于2025年开展人体试验，以评估这项技术是否有效以及是否存在安全问题。",华盛顿大学的查尔斯·默瑞里团队利用CRISPR基因编辑技术，对人类心脏细胞进行了修改，使其产生高水平的dATP分子，这种分子能够帮助心脏细胞更有效地收缩。他们将这些编辑过的细胞注射到患有慢性心力衰竭的大鼠体内，研究结果显示，这种处理不仅显著提高了大鼠的存活率，还大幅增加了它们的运动能力。这项研究的成果已经提交至生物预印本网站。这一突破性的实验不仅展示了基因编辑技术在治疗心力衰竭方面的潜力，也为未来的人体试验奠定了基础，预计这些试验将在2025年开始，以进一步验证技术的有效性和安全性。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
211CTN_021,"总编辑圈点|与“感染牛”生活在一起安然无恙，基因编辑小牛表现出抗病毒能力212 213美国科学家首次培育出对牛病毒性腹泻病毒（BVDV）具有抗性的基因编辑小牛，小牛对病毒的易感性显著降低，并且没有表现出明显的副作用。研究发表在《美国国家科学院院刊·Nexus》上。214 215BVDV是影响全球牛群健康的最重要病毒之一，自1940年代首次被发现以来，科学家们一直对其展开研究。这种病毒不会影响人类，但在牛群中具有高度传染性。216 217BVDV对怀孕的奶牛来说可能是灾难性的，因为它可以感染发育中的小牛，导致自然流产和低出生率。一些受感染的小牛存活到出生并终生感染，再将大量病毒传播给其他牛。尽管已有疫苗可用，但控制传播依然是一个难题。218 219在过去的20年里，科学家发现了导致奶牛感染的主要细胞受体（CD46）以及病毒与该受体结合的区域。研究人员在最新研究中修改了病毒结合位点以阻止感染。220 221参与该项目的美国农业部农业研究局肉类动物研究中心科学家表示，新研究的目标是使用基因编辑技术稍微改变CD46，这样它就不会与病毒结合，但仍会保留其所有正常的功能。222 223科学家们在细胞培养中看到有希望的结果后，使用CRISPR/Cas9系统编辑了牛皮肤细胞，在CD46受体中交换了6个氨基酸，培育出携带改变基因的胚胎。这些胚胎被移植到代孕奶牛体内，以测试这种方法是否也能减少活体动物的病毒感染。224 225第一头CD46基因编辑小牛“金格”已于2021年7月19日健康出生。小牛被观察了几个月，然后用病毒进行“攻击”以确定它是否会被感染。它与另一头感染BVDV的小牛一起生活了一个星期，这头小牛出生时就会传播病毒。金格的细胞对BVDV的易感性显著降低，且没有观察到不良健康影响。",美国农业部农业研究局肉类动物研究中心的科学家们利用CRISPR/Cas9技术对CD46受体进行基因编辑，成功培育出对牛病毒性腹泻病毒（BVDV）具有抗性的小牛“金格”。通过修改CD46受体的结构，小牛对BVDV的易感性显著降低，且在与感染BVDV的小牛共处一周后，未观察到任何不良健康影响。这项研究成果发表在《美国国家科学院院刊·Nexus》上，展示了基因编辑技术在动物疾病防控领域的潜力和应用。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
226CTN_022,"基因编辑水稻或能在火星生长227 228据英国《新科学家》杂志网站15日报道，火星土壤一般不适合种植植物，但美国科学家利用CRISPR基因编辑技术，使水稻的OsSnRK1基因发生突变，经过基因编辑的水稻能在恶劣的环境下发芽生长。研究人员称，这种水稻或许能在火星上生长。229 230阿肯色大学研究人员在分析水稻的遗传学时，发现了一个能极大影响植物对不良土壤反应的基因OsSnRK1。他们借助CRISPR，使OsSnRK1基因发生了突变，得到了一种新的水稻品种。231 232火星土壤的营养物质比地球土壤少，且含有一些对植物有毒的化合物。为了解新水稻品种在这种土壤条件下的生存能力，研究人员在一系列常规盆栽土壤、人造火星土壤MMS-1，以及两者各种比例组成的混合土壤中种植水稻种子。233 234结果发现，经过基因编辑的水稻能在只有25%盆栽土壤的混合土壤中生长，长势几乎与在100%盆栽土壤中生长的水稻一样。此外，在人造火星土壤中种植的水稻与在盆栽土壤中种植的水稻相比，芽更短且根部更长。235 236研究人员还发现，即使在人造火星土壤中添加少量高氯酸盐（火星表面发现的有毒化学物质），经过基因编辑的水稻种子也能发芽。他们计划测试拥有更多突变的水稻种子，以获得能适应火星土壤及火星稀薄大气层的水稻。",据英国《新科学家》杂志报道，美国阿肯色大学的研究人员利用CRISPR基因编辑技术对水稻的OsSnRK1基因进行了编辑，创造出一种新的水稻品种。这种经过基因编辑的水稻能够在恶劣的环境下发芽生长，研究表明它甚至有可能在火星上生长。这项技术的成功应用展示了基因编辑在农业和太空探索中的潜力。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
237CTN_024,"我科研人员创制出世界首例无肌间刺鲤科鱼类基因编辑新种质 鲫鱼“卡嗓子”问题有望解决238 239鲫味美但细刺较多，容易“卡嗓子”，如今这一难题有望得到彻底解决。记者3月16日从中国水产科学研究院黑龙江水产研究所获悉，该所鲤科鱼类基因组学科技创新团队依托农业农村部淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室，获得了可百分百遗传的无肌间刺（即细小鱼刺）的鲫第三代群体，创制出世界首例无肌间刺鲤科鱼类基因编辑新种质。相关成果日前在线发表于水产养殖领域国际期刊《水产养殖》。该成果取得了鲤科鱼类肌间刺选育这一水产育种领域的重大理论和技术突破。240 241据水科院黑龙江所匡友谊研究员介绍，鲤科鱼类肌间刺选育是近年来国际性的研究热点和难题。针对肌间刺性状遗传力低、传统选育方式效率低下的问题，团队自2009年起从解析肌间刺形成和发育的遗传机制入手，通过QTL、GWAS和转录组分析，结合基因编辑技术手段，鉴定到调控肌间刺发育的关键基因bmp6；根据鲫经历过第4轮基因组复制的特征，设计了一种多基因敲除快速创制新种质的策略，极大地缩短了多基因敲除纯合系构建的周期，于2022年通过第二代无肌间刺鲫自然繁殖培育出第三代群体2万余尾，无肌间刺率达100%，首次证实了无肌间刺性状可稳定遗传。242 243研究发现，无肌间刺鲫第三代群体的繁殖性能、肌肉营养成分、肌肉质地结构与野生型鲫无显著差异，且肌肉组织中富集多种对人体有益的代谢物，如β-烟酰胺单核苷酸（NMN）等。这些研究有助于打消公众对基因编辑制种技术的恐惧心理。244 245本研究得到科技部“863”计划、国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项、院所基本科研业务费专项、农业农村部淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室等的持续资助和支持。",中国水产科学研究院黑龙江水产研究所的科研团队，在匡友谊研究员的带领下，利用基因编辑技术成功创制了世界首例无肌间刺鲫鱼第三代群体，该成果已在《水产养殖》期刊发表。这一突破性成果表明，无肌间刺鲫鱼第三代群体在繁殖性能、肌肉营养成分和肌肉质地结构方面与野生型鲫鱼无显著差异，并且其肌肉组织中富含了多种对人体有益的代谢物，如β-烟酰胺单核苷酸（NMN）。这项研究得到了科技部“863”计划、国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项等多方面的资助和支持。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
246CTN_026,"我学者揭示肝转移癌免疫逃逸新机制及靶向治疗策略247 248记者从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学部曾筑天课题组研究揭示了肝转移癌逃逸肝脏驻留巨噬细胞（Kupffer cells, KC）免疫监视的新机制，相应开发了原位靶向扩增并重塑KC抗肿瘤功能的新方法，在多种终末期肝转移癌动物模型中实现了肿瘤清除，从而为临床上转移性肝癌的免疫治疗策略开发提供了新思路。相关成果日前在线发表于国际医学期刊《临床研究杂志》。249 250超过90%的癌症患者死于肿瘤转移，其中肿瘤肝转移十分常见并且预后极差。当前对于肝转移癌的临床治疗手段依旧有限，且由于肝脏免疫耐受特性使其对基于T细胞的免疫治疗策略响应不佳，亟需开发更为有效的免疫治疗方案。251 252肝脏中驻扎着机体数目最多的一群组织巨噬细胞—KC，因其超强的吞噬功能和极快的免疫响应速度构成了肝脏天然免疫监视的核心环节。研究人员通过特异性清除KC证实其在肿瘤肝转移早期发挥着重要的抗肿瘤功能，而在肝转移癌后期发生了功能失调。进一步结合临床样本和动物模型，发现肝转移癌可逐步诱发癌旁KC选择性丢失，致使其无法进入癌灶发挥抗肿瘤效应。基于此发现，研究人员开发了携带CRISPR-CasΦ元件的低毒性工程化大肠杆菌，可特异性靶向KC并对其实现原位基因编辑。253 254研究人员通过此方法定向失活KC中调控巨噬细胞增殖及功能的两个关键转录因子：c-Maf和MafB，可以诱导癌旁KC急剧扩增并发生促炎性功能转变，从而显著增强了KC在癌灶中的浸润及其对肿瘤细胞的啃噬作用，进而重塑肿瘤免疫微环境并诱发了长时有效的抗肿瘤T细胞应答。这一策略在黑色素瘤、结直肠癌和肺癌等多种肿瘤肝转移终末期小鼠模型上有效实现了肿瘤清除。255 256研究人员表示，这项研究为原位操控肝脏巨噬细胞命运及功能提供了新方法，对肝转移癌等肝脏疾病防控具有潜在应用价值，也为基于巨噬细胞的肿瘤免疫治疗带来了新思路。","中国科学技术大学生命科学与医学部的曾筑天课题组利用CRISPR-CasΦ技术，针对肝脏驻留巨噬细胞（Kupffer cells, KC）进行了基因编辑，成功增强了这些细胞对肿瘤的清除能力。这一研究成果在黑色素瘤、结直肠癌和肺癌等多种肿瘤肝转移终末期小鼠模型中显示出显著效果，有效实现了肿瘤清除。相关研究成果已发表于《临床研究杂志》，为基于巨噬细胞的肿瘤免疫治疗提供了新的思路和方法。",2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
257CTN_027,"我国成功培育3个基因编辑小型猪新品系258 25927日，记者获悉，中农巴马小型猪3个实验用小型猪专门化品系近日被认定为中国实验动物新资源，收录于国家实验动物模型资源信息平台，为首次通过鉴定的基因编辑猪疾病模型新品系。260 261该品系由中国农业科学院深圳农业基因组研究所动物功能基因组学创新团队联合北京畜牧兽医研究所等单位培育。262 263开发实验动物新资源是我国重要战略需求，小型猪疾病模型专门化品系的成功培育为基因编辑大动物模型专门化品系提供了理论和技术支撑，对我国生命科学研究和生物医药领域发展具有重要意义。264 265据悉，研究人员于2016年通过自主建立的多基因精准编辑技术，成功获得6头ApoE和LDLR双基因缺失猪；同时借助基因型检测等技术，历时6年多选育出3个小型猪疾病模型新品系。该品系病理特征明显，每个品系的种群均达到60头以上。此外，研发团队还针对3个专门化品系制定了饲养管理方法、实验操作技术方法和遗传质量控制方法。",中国农业科学院深圳农业基因组研究所与北京畜牧兽医研究所联合培育出3个基因编辑小型猪新品系，这些品系采用了多基因精准编辑技术，成功获得了ApoE和LDLR双基因缺失猪。这些新品系具有明显的病理特征，每个品系的种群均达到60头以上，为基因编辑大动物模型的专门化品系提供了重要的理论和技术支持，对生命科学研究和生物医药领域的发展具有重要意义。,1现行的基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
266CTN_029,"移植后能长期造血 人造骨髓研究再获突破267 2682月22日，科技日报记者从中国科学院广州生物医药与健康研究院获悉，该院王金勇研究员团队和广州医科大学教授张梦云团队合作，首次通过干细胞基因编辑手段操纵3个重要造血调控基因Runx1、Hoxa9和Hoxa10的组合表达，成功在老鼠实验中获得具有移植能力的人造骨髓种子细胞，且移植后能够实现在野生型动物体内高度嵌合，长期、多谱系造血。相关成果近日刊发于国际干细胞学会会刊《干细胞报告》。269 270骨髓移植即造血干细胞移植，主要用来治疗多种恶性血液肿瘤和地中海贫血症等血液单基因遗传病。然而，造血干细胞移植的细胞来源主要是配型成功的血缘或非血缘供者的骨髓、外周血或者脐带血，来源限制条件多，数量有限，且成本高昂。接受异体骨髓移植的患者常常出现免疫排斥反应，影响生存质量。271 272“多能干细胞，包括天然的人胚胎干细胞和诱导型多能干细胞等，是一种可以长期培养扩增、能分化成所有人体细胞类型的干细胞。”王金勇介绍，结合基因编辑技术，理论上可以实现诱导干细胞分化获得人造骨髓种子细胞，从而让众多患者摆脱寻找供者骨髓的困境。273 274衡量人造骨髓是否有用，首先需要在免疫系统完备的动物体内移植成功。研究团队通过同源重组的方法构建了可诱导表达转录因子Runx1、Hoxa9和Hoxa10组合的胚胎干细胞系，并基于“体外再生种子细胞，体内发育成熟”的两步法策略，将体外分化产生的造血种子细胞移植到经过预处理的野生型小鼠体内。结果显示，移植的造血种子细胞在受体鼠的外周血、骨髓、脾脏等多个组织器官中可长期输出完整的单核髓系、B细胞谱系和T细胞谱系等细胞类型。单细胞测序聚类结果进一步显示，移植后受体鼠的外周血中再生的髓系细胞、B细胞和T细胞，与天然发育来源的细胞群具有相似的转录谱特征。275 276为了解析人造骨髓种子细胞长期植入的细胞学机制，研究团队进一步在受体鼠的骨髓中检测到干细胞来源的髓系祖细胞和淋系祖细胞。二次移植实验证实，这些再生的祖细胞具有长期再生多种血液谱系细胞的能力。277 278“这些人造骨髓种子细胞在宿主免疫系统竞争的前提下，成功植入动物体内并稳定维持长达6个月以上，相当于人类20年以上，并分化输出各种单核、粒细胞和淋巴细胞。”王金勇表示，而且，多批次独立移植实验没有发现致瘤现象，初步证实了人造骨髓种子细胞的安全性。279 280该研究成果给人造骨髓种子细胞代替传统骨髓移植细胞来源带来希望，未来有望建立人造骨髓干细胞库，为众多患者提供“现货式”治疗。",在中国科学院广州生物医药与健康研究院和广州医科大学的合作研究中，王金勇研究员和张梦云教授的团队通过同源重组的方法，成功构建了能表达转录因子Runx1、Hoxa9和Hoxa10的胚胎干细胞系。这一技术的应用使得研究团队在老鼠实验中获得了具有移植能力的人造骨髓种子细胞，这些细胞移植后能在野生型动物体内实现长期、多谱系的造血。这一重要成果已发表在《干细胞报告》杂志上，为未来人造骨髓种子细胞替代传统骨髓移植提供了新的希望。,0早期基因编辑技术,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
281CTN_031,"科学新发现丨基因治疗能有效改善大动物模型神经退行性疾病282 283衰老是不可控的生物学进程，随着医疗条件改善及社会经济的发展，人们的寿命显著增加，人口老龄化成为世界面临的巨大挑战。越来越多的老年人罹患神经退行性疾病，包括老年痴呆、帕金森病等。目前仍然缺乏有效治疗手段来延长或阻断病人的发病时间及疾病进程。但科学家发现，基因治疗对于遗传性疾病，特别是单基因突变导致的神经退行性疾病，是一种前景非常广阔的治疗策略。284 285我国科学家利用病毒载体表达CRISPR/Cas9基因编辑的技术敲除和修复亨廷顿猪模型的突变基因（HTT），首次在国际上证明基因治疗能有效改善神经退行性疾病大动物模型的病理变化以及行为症状。相关研究近日发表于《自然·生物医学工程》。",在最近发表于《自然·生物医学工程》的一项研究中，我国科学家通过使用病毒载体表达CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功敲除和修复了亨廷顿猪模型中的突变基因（HTT）。这一基因治疗方法被证明能有效改善神经退行性疾病大动物模型的病理变化及行为症状，展示了基因编辑技术在治疗遗传性神经退行性疾病方面的巨大潜力。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
286CTN_032,"研究建立多倍体植物加速演化模型287 288近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所种质资源团队揭示了新合成的异源多倍体基因组演化规律，首次建立了基因组加速重组、高效剔除、快速降倍的研究模型，并创建了同源基因精准转换技术。相关研究成果发表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上。289 290属间基因组的重组困难制约了优良基因的穿梭转育，使得远缘杂交育种难以取得实质性突破。该科研团队在萝卜与甘蓝的属间杂交种上建立了高效的基因编辑技术，通过编辑FANCM基因，提高了部分同源染色体的重组效率，并首次诱导了能使配子基因组迅速降倍的次级减数分裂。通过编辑FLIP基因，成功实现了基因定点转换，创制了目标位点嵌合新基因。291 292如果把每个基因比作一张牌，那么一个优良的品种或一份优异的骨干亲本则是育种家幸运地抓到的一副好牌，其形成和获得具有很强的偶然性。该研究成果赋予育种家洗牌、分牌和换牌的主动权。因而这一革命性新技术将突破亲缘关系对种质资源可用性的制约，创制具有远缘优势的新品种、新材料和新基因。",中国农业科学院蔬菜花卉研究所种质资源团队在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上发表了一项创新的基因编辑技术研究。该研究通过在萝卜与甘蓝的属间杂交种上应用基因编辑技术，特别是编辑FANCM和FLIP基因，显著提高了同源染色体的重组效率，并首次实现了配子基因组的快速降倍和基因定点转换，创制了目标位点的嵌合新基因。这一技术的开发不仅提高了育种家在基因重组和品种改良上的主动性，还有望突破亲缘关系限制，创制具有远缘优势的新品种、新材料和新基因。,0早期基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
293CTN_033,"由“白”转“红” 我国科研人员成功培育抗穗发芽红麦294 295近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所绿色轻简超级稻遗传解析与分子育种创新团队联合作科所等单位成功创制抗穗发芽红麦，成功将白粒小麦转化为红粒小麦，并提高了小麦的抗穗发芽能力。该方法可实现优良白麦品种的快速改良，并将有助于快速培育具有穗发芽抗性的红麦新品种。相关研究成果发表在《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》上。296 297小麦是全球最重要的谷类作物之一。小麦成熟期如果遇连阴雨，不能及时收获，常出现受潮的麦粒在麦穗上发芽，这种现象被称为穗发芽。穗发芽严重影响小麦产量和品质。一般来说，红粒小麦比白粒小麦抗穗发芽。298 299在普通六倍体小麦中，Tamyb10基因通过激活类黄酮与脱落酸（ABA）生物合成相关基因来调控籽粒颜色和穗发芽抗性。由于长期的驯化，大多数白粒小麦品种中Tamyb10-A1/B1/D1基因由于插入或缺失突变，导致小麦种皮花青素不能正常积累而呈现白色种皮。研究人员针对Tamyb10-B1a基因的19bp缺失位点设计特异性gRNA，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得Tamyb10-B1a基因的+1bp编辑植株，从而使白皮小麦中Tamyb10-B1a基因的19bp缺失导致的移码突变修复为18bp缺失，进而使Tamyb10-B1基因恢复编码蛋白的能力。通过上述策略成功地将白粒小麦转化为红粒小麦，并提高了小麦的抗穗发芽能力。300 301除了籽粒颜色和抗穗发芽外，该基因编辑小麦在其他农艺性状上与对照品种没有区别。该方法可实现优良白麦品种的快速改良，不需要经过繁琐的杂交聚合和回交，并将有助于快速培育具有穗发芽抗性的红麦新品种。302 303该研究得到国家重点研发计划、广东省科学技术基金、国家自然科学基金、中国博士后科学基金的资助。",近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所绿色轻简超级稻遗传解析与分子育种创新团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功对白粒小麦中的Tamyb10-B1a基因进行编辑，将其转化为红粒小麦，并显著提高了小麦的抗穗发芽能力。这一成果不仅保持了小麦的其他农艺性状，还为优良白麦品种的快速改良提供了新方法，有助于快速培育具有穗发芽抗性的红麦新品种。相关研究成果已发表在《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》上。该研究得到了国家重点研发计划、广东省科学技术基金、国家自然科学基金、中国博士后科学基金的资助。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
304CTN_034,"科研人员创制出葫芦科瓜类作物的全新紧凑株型305 306近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因组团队联合国内多家科研单位，创制出葫芦科瓜类作物的全新紧凑株型，大大提高了葫芦科瓜类作物的生产效率。相关研究成果发表在《自然·植物》（Nature Plants）上。307 308黄瓜、甜瓜和西瓜等葫芦科瓜类作物具有重要的经济价值，但这些作物的主茎和节间均较长，使得栽培群体的种植密度较低，管理上耗时费工，还影响其产量。因此，创制出不影响座果并能提高产量的紧凑株型成为葫芦科作物品种改良的一个重要方向。309 310为了解决这一难题，研究团队在南瓜种质库中寻找到唯一一份由显性单基因控制的矮化种质。遗传验证揭示，南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻译区上的一段76个碱基缺失，通过增强CmoYABBY1的蛋白翻译水平，使得南瓜主茎极度缩短。该76个碱基的序列中存在一个在葫芦科作物中保守的调控元件，利用基因编辑工具对黄瓜和西瓜中的该调控元件进行靶向删除，实现了茎长的精细调节。科研人员根据不同瓜类作物的不同栽培模式，将编辑获得的新等位基因植株进行精确配置，发现编辑的矮化植株可以显著的提高单产、降低劳动力成本。",近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因组团队与国内多家科研单位合作，利用基因编辑工具在南瓜种质库中发现并编辑了一个关键的调控元件，成功创制出黄瓜和西瓜的紧凑株型。这种新株型不仅保持了座果能力，还显著提高了产量并降低了劳动力成本，主茎极度缩短。相关研究成果已在《自然·植物》（Nature Plants）杂志上发表。这一基因编辑事件标志着在葫芦科瓜类作物品种改良方面的重大进展。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
311CTN_036,"休眠“开关”找到 有望防止种子穗发芽312 313水稻、小麦在成熟期，如果遇到连绵阴雨天，不能及时收获，籽粒就可能在穗上提前发芽。这种不按套路出牌的现象，是一种世界性的自然灾害。314 31512月6日，《自然—遗传学》在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所储成才团队和高彩霞团队关于穗发芽的重要研究成果。他们找到了调控水稻、小麦穗发芽的 “开关”——负调控种子休眠的关键基因SD6和正调控种子休眠的基因ICE2。该成果为解决水稻小麦等作物穗发芽灾害提供了重要基础。316 317研究发现，SD6/ICE2分子模块正是感知周边环境温度的种子休眠调控因子：在常温条件下，SD6基因表达维持高水平，发挥其抑制种子休眠的功能，而ICE2基因帮助种子休眠的功能则受到明显抑制，从而促进种子萌发；在低温条件下，SD6基因抑制种子休眠的功能则明显减弱，ICE2基因表达量上调，进而发挥其帮助种子休眠功能，从而使种子维持在休眠状态。318 319“也就是说，通过感知外界环境温度变化，SD6/ICE2基因通过表达的消长来调控种子休眠强度，确保其适应自然季节更替，繁衍成功。”储成才解释道。320 321研究人员通过基因编辑技术对3个水稻易穗发芽品种的SD6基因进行改良，发现改良的水稻在收获期遭遇连绵阴雨天气条件下，其穗发芽情况显著改善。322 323有意思的是，高彩霞团队对小麦品种科农199的TaSD6基因进行改良，也可以大大提高小麦抗穗发芽的能力。324 325“这些研究成果都表明，SD6基因在水稻、小麦穗发芽抗性育种中具有重要应用价值。”储成才表示，这项研究成果有望为因种子穗发芽导致的大规模农业损失提供解决方案。",在中国科学院遗传与发育生物学研究所的储成才和高彩霞团队的研究中，通过使用基因编辑技术对水稻的SD6基因和小麦的TaSD6基因进行改良，成功提高了这些作物在收获期遇到连绵阴雨天气时的抗穗发芽能力。这项研究成果发表在《自然—遗传学》杂志上，表明SD6基因在抗穗发芽育种中具有重要应用价值，为减少因种子穗发芽导致的农业损失提供了有效的解决方案。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
326CTN_037,"新“基因魔剪”按需敲入长DNA序列，或可治疗多突变疾病327 328据最新一期《自然·生物技术》发表的一项研究，在CRISPR基因编辑系统的基础上，美国麻省理工学院研究人员设计了一种新工具，可以更安全、更高效的方式剪除有缺陷的基因并用新基因替换它们。329 330使用这个系统，研究人员可将长达36000个DNA碱基对的基因传递给几种类型的人类细胞，以及小鼠的肝细胞。这种被称为PASTE（通过位点特异性靶向元素进行可编程添加）的新技术有望治疗由具有大量突变的缺陷基因引起的疾病，例如囊性纤维化。331 332新工具结合了CRISPR-Cas9的精确定位，CRISPR-Cas9是一组最初源自细菌防御系统的分子，与整合酶结合在一起，病毒使用这种酶将自己的遗传物质插入细菌基因组。这些整合酶来自细菌和感染它们的病毒之间的持续斗争，它说明了人们如何能够不断从这些自然系统中找到大量实用新工具。333 334此次开发的新工具，可切除有缺陷的基因并用新基因替换它，而不会引起任何双链DNA断裂。研究人员专注于丝氨酸整合酶，它可插入大块DNA，大至50000个碱基对。这些酶以称为附着位点的特定基因组序列为目标，这些序列起到“着陆点”的作用。当在宿主基因组中找到正确的着陆点时，它们就会与之结合。335 336研究团队意识到，将这些酶与插入正确着陆位点的CRISPR-Cas9系统相结合，可轻松地对强大的插入系统进行重新编程。一旦结合了着陆点，整合酶就会出现并将其更长的DNA有效载荷插入到该位点的基因组中。研究人员表示，这朝着实现可编程插入DNA梦想迈出了一大步。337 338研究人员使用PASTE将基因插入多种类型的人类细胞，包括肝细胞、T细胞和淋巴母细胞（未成熟的白细胞）。他们使用13种不同的有效载荷基因（包括一些可能具有治疗作用的基因）测试了递送系统。339 340在这些细胞中，研究人员能够以5%到60%的成功率插入基因。研究还证明，可将基因插入小鼠的“人源化”肝脏中。这些小鼠的肝脏由大约70%的人类肝细胞组成，PASTE成功地将新基因整合到大约2.5%的这些细胞中。341 342团队表示，该技术还可用于治疗由缺陷基因引起的血液疾病，例如血友病和亨廷顿氏病。",在最新一期的《自然·生物技术》杂志中，美国麻省理工学院的研究团队发表了一项关于基因编辑的研究。他们开发了一种名为PASTE（通过位点特异性靶向元素进行可编程添加）的新技术，这项技术能够在不引起DNA双链断裂的情况下，安全且高效地剪除有缺陷的基因，并将长达36000个碱基对的新基因插入人类细胞（包括肝细胞、T细胞和淋巴母细胞）及小鼠的肝细胞中。这一技术展现了治疗包括囊性纤维化、血液疾病（如血友病和亨廷顿氏病）在内的多种由缺陷基因引起的疾病的潜力。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
343CTN_038,"基因编辑T细胞治癌开始人体试验344 345非病毒工程改造的免疫细胞可用于个性化治疗癌症，英国《自然》杂志10日发表的一项研究，报道了这一改造细胞的重大进展及其人体临床试验。该方法使用CRISPR基因组编辑（一个源于细菌的系统），生成了患者特异性T细胞，安全性良好。虽然目前患者反应的临床获益有限，但这项研究证明了该治疗策略的潜在可行性。",在英国《自然》杂志最近发表的一项研究中，科学家们利用CRISPR基因组编辑技术，成功地对T细胞进行了非病毒工程改造，生成了针对特定患者的特异性T细胞。这种新的治疗方法在人体临床试验中显示出良好的安全性，尽管目前从临床上看患者获益有限，但研究结果证明了这种基因编辑治疗策略的潜在可行性。这标志着基因编辑技术在个性化癌症治疗领域的一个重要进展。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
346CTN_039,"CRISPR个性化疗法获重大进展：基因编辑T细胞治癌开始人体试验347 348非病毒工程改造的免疫细胞可用于个性化治疗癌症，英国《自然》杂志10日发表的一项研究，报道了这一改造细胞的重大进展及其人体临床试验。该方法使用CRISPR基因组编辑（一个源于细菌的系统），生成了患者特异性T细胞，安全性良好。虽然目前患者反应的临床获益有限，但这项研究证明了该治疗策略的潜在可行性。349 350利用人体免疫系统的力量治疗癌症是一个富有吸引力的目标。T细胞表面受体（免疫系统参与识别特异性抗原并作出应答的关键部分）能发现癌细胞，因为癌细胞基因组中的单个突变会改变细胞表面蛋白。分离这类能发现癌细胞的T细胞受体，利用它们生成治疗性T细胞，或为治疗难治性癌症开辟一条新途径。351 352此次，美国加州大学及细胞疗法公司PACT Pharma的研究人员开发了一种方法，他们使用CRISPR-Cas9基因组编辑系统在癌症患者的T细胞内插入了癌症特异性T细胞受体，借此生成个性化的抗癌免疫细胞。353 354在Ⅰ期临床试验中，16名对标准疗法无效的转移性实体瘤患者（多为结直肠癌）使用基因工程改造的T细胞进行治疗，这些T细胞能表达靶向个体癌症突变的个性化T细胞受体。在16名受试者中，该疗法使5人病情稳定，其他11名患者的进一步发展。只有2名患者出现了T细胞疗法导致的不良反应，而所有患者都出现了预期中的、与同步进行的化疗相关的不良反应。355 356团队强调他们的方法有一定的局限性，比如表征潜在抗原以及分离、克隆、测试T细胞受体都需要时间，而且患者特异性T细胞受体与相应抗原的亲和力各异。他们指出，一些流程在试验期间得到了优化，今后还有进一步优化的空间。",在一项发表于《自然》杂志的研究中，美国加州大学和细胞疗法公司PACT Pharma的研究团队利用CRISPR-Cas9基因组编辑系统，对癌症患者的T细胞进行了基因编辑，生成了能够表达特定癌症突变的个性化T细胞受体。这种个性化的免疫细胞在Ⅰ期临床试验中对16名转移性实体瘤患者进行了治疗，结果显示5人病情稳定，但也有2名患者出现了由T细胞疗法导致的不良反应，同时所有患者均出现了预期的与化疗相关的不良反应。这项研究不仅展示了基因编辑技术在癌症治疗中的应用潜力，也指出了其在实际应用中的一些局限性和挑战。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
357CTN_040,"转基因雄蚊使后代无法活到成年，实验社区蚊子总数减少96%358 359英国一家公司研制出一种转基因雄性蚊子，其表达的基因使那些与其配对的雌蚊所产生的后代无法活到成年。这种转基因蚊子可将实验社区的蚊子总数量最高减少96%。研究人员表示，虽然这一方法并非一劳永逸，但定期释放这种转基因蚊子可减轻登革热、疟疾和寨卡病毒等造成的损害。相关研究刊发于最新一期《生物工程和生物技术前沿》杂志。360 361所有蚊子中，只有雌蚊会叮咬人或动物，而雌性埃及伊蚊会传播登革热、寨卡病毒、基孔肯雅病毒和黄热病。虽然人感染登革热后症状一般比较轻微，但也可能致命，现有控制方法包括使用蚊帐和杀虫剂，但蚊子会产生抗药性。362 363为获得更长期有效的办法，英国生物技术公司Oxitec的研究人员对雄性埃及伊蚊进行了基因编辑，并将改造后的蚊子命名为OX5034。OX5034表达一种基因，该基因允许雄性后代存活，但会阻止雌性幼虫活到成年，除非给予抗生素解毒剂。364 3652018年5月至2019年4月，研究人员在巴西圣保罗州4个人口稠密的社区释放OX5034，其中两个街区释放100只，其余两个街区释放500只，每周释放3次。结果表明，与没有释放转基因蚊子的附近社区相比，从2018年11月到2019年4月的蚊子繁殖高峰期，这4个社区蚊子总数量下降了88%至96%。366 367虽然最新研究并没有调查抑制蚊子是否会降低登革热的发病率，但2021年的一项研究发现，在引入转基因蚊子后，印尼的登革热发病率下降了77%。368 369除了登革热，Oxitec正致力于研究其他转基因蚊子，以减少疟疾等疾病的传播。",英国生物技术公司Oxitec通过基因编辑技术改造了雄性埃及伊蚊，使其后代雄性能够存活，而雌性幼虫无法成活到成年。这一技术的应用在巴西的实验社区中成功将蚊子总数量减少了最高96%。这项研究成果发表在《生物工程和生物技术前沿》杂志上，展示了基因编辑在控制传播疾病如登革热的蚊子数量上的潜力和效果。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
370CTN_041,"新技术可快速测试数千种基因突变371 372美国科学家开发出一种新基因编辑技术TARDIS，可一举测试数千种基因突变的影响，将以往需要耗时多年的工作压缩到几天内。生物学家可借此在动物身上开展新实验，比较一种基因的多种突变，找出导致特定特征的突变。相关研究已提交生物预印本网站（bioRxiv.org），有望促进人们对疾病的理解。373 374俄勒冈大学研究人员将数百种甚至数千种可能的突变压缩到一个“库”内，库中的每本“书”都代表基因代码的一小段，每小段都与目标基因中的一个工程缺口吻合。这一设计意味着，研究人员可将整个突变“库”注入一个蠕虫体内，而不是将某个基因的不同版本注射进不同的蠕虫内。当蠕虫繁殖时，突变“库”会扩展，每个后代会从“库”中随机选择一本“书”来完成目标基因，并激活基因，结果他们获得了一群拥有随机选择基因突变的蠕虫。375 376最新研究负责人之一扎克·史蒂文森表示，虽然科学家此前已经为细菌和酵母等单细胞生物开发了大规模基因编辑技术，但这是首次在动物身上实现这种大规模基因编辑，该技术最终有望被应用于其它实验动物，如苍蝇或老鼠。377 378科学家们一直希望拥有同时创造许多基因突变的能力，因为在寻找使动物对特定药物产生耐药性的突变、帮助动物更好生存的突变或更不易感染某种疾病的突变时，可能需要筛选数十甚至数百种可能的基因突变，才能发现最有效的突变。此前，这些实验在动物身上进行得非常缓慢，因为科学家需要对每个突变个体单独开展基因工程，制造一个突变体“通常需要7到10小时”，而使用新系统，“制造3到4个突变体所需的时间内，可以制作上千万个。”379 380研究人员表示，这项技术对于研究蛋白质之间的相互作用或细胞之间的信号传导尤其有用，有助更好地理解疾病。",美国俄勒冈大学的科学家扎克·史蒂文森团队开发了一种名为TARDIS的新基因编辑技术，该技术能够在蠕虫体内快速测试数千种基因突变的影响。这一突破性技术大大加速了基因突变的筛选过程，有助于更好地理解疾病。相关研究成果已在生物预印本网站bioRxiv.org上发布，展示了其在动物模型中的应用潜力，预示着这种方法未来可能扩展到其他实验动物，如苍蝇或老鼠。,2现行技术创新与优化,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
381CTN_045,"基因编辑技术准确复制侵袭性淋巴瘤382 383澳大利亚科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出，他们强化了基因组编辑技术CRISPR的能力，使其能以前所未有的准确性复制人类疾病，有望彻底改变一系列治疗癌症的药物发现过程。384 385由澳大利亚沃尔特伊丽莎医学研究所（WEHI）团队开发的这项技术可激活任何基因，包括那些已经沉默的基因，从而能探索新的药物靶点和耐药原因。而且，研究人员首次利用这项独特的技术复制了一种侵袭性淋巴瘤，并用该技术鉴定出一个基因，该基因会使目前在澳大利亚使用的一种新型血癌疗法产生耐药性。386 387双打击淋巴瘤（DHL）是一种富有侵袭性的淋巴瘤亚型，影响名为B淋巴细胞的白血细胞。388 389研究团队增强了称为CRISPR激活的基因组编辑技术，以精确模拟DHL。项目负责人马可·赫罗尔德教授表示，其团队专注于攻克DHL，因为该疾病很难治疗，部分原因在于缺乏有效的临床前建模，而CRISPR激活系统可识别特定的基因位点并激活下游基因的表达。390 391赫罗尔德说：“如果没有能力建立疾病模型，就很难在临床上正确测试哪些药物对其有效。”392 393他强调称：“CRISPR技术改变了科学界和医学界的游戏规则，因为它允许我们模拟DHL等疾病，并首次对其进行适当的药物治疗测试，未来很多人类疾病都可借助这一技术更好地建模。”",在最新一期的《自然·通讯》杂志中，澳大利亚沃尔特伊丽莎医学研究所（WEHI）的马可·赫罗尔德教授和他的团队发表了一项关于CRISPR激活的基因组编辑技术的研究。这项技术不仅能激活沉默的基因，还能精确模拟人类疾病模型，如侵袭性淋巴瘤亚型DHL，并进行药物治疗测试。此技术的应用有望探索新的药物靶点和解析耐药原因，从而彻底改变癌症治疗药物的发现过程。,2现行技术创新与优化,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
394CTN_046,"皮肤癌转移到大脑机制首次破译，实验中将肿瘤扩散抑制80%395 396以色列特拉维夫大学研究人员首次破译了一种使皮肤癌转移到大脑的机制，并利用现有的治疗方法成功地抑制了60%到80%的扩散。研究结果发表在最新一期科学期刊《JCI洞察》上。397 398研究人员发现，在脑转移的黑色素瘤患者中，癌细胞会招募被称为星形细胞的细胞，星形细胞存在于脊髓和大脑中，负责大脑的动态平衡或维持稳定状态。399 400研究人员称，在中风或创伤时，星形胶质细胞首先会纠正这种情况，而癌细胞正是与它们相互作用、交换分子并破坏它们的细胞。此外，癌细胞会招募星形胶质细胞，它们不会抑制转移灶的扩散，因此，它们在黑色素瘤细胞-星形胶质细胞相互作用区产生局部炎症，增加通过血脑屏障的渗透性，以及癌细胞的分裂和迁移。它们之间的沟通反映在星形胶质细胞开始分泌一种名为MCP-1的促进炎症的蛋白质，作为回应，癌细胞开始表达其受体CCR2和CCR4，研究人员怀疑这两种受体对与星形胶质细胞的破坏性交流负有责任。401 402为了验证该假设，研究团队试图在基因工程实验室模型以及原发黑色素瘤和脑转移的3D模型中抑制蛋白质及其受体的表达。为此，他们同时使用了一种抗体和一种小分子，旨在阻断MCP-1蛋白。他们还利用CRISPR技术对癌细胞进行了基因编辑，并切除了表达两种相关受体CCR2和CCR4的两个基因。每种方法研究人员都能够延缓转移灶的扩散。403 404研究人员表示，这些治疗方法成功地延缓了癌细胞向大脑的渗透以及随后在整个大脑中的扩散。",以色列特拉维夫大学的研究团队在《JCI洞察》期刊上发表了一项研究，首次揭示了皮肤癌转移到大脑的机制，并通过CRISPR技术对癌细胞的CCR2和CCR4受体进行基因编辑，成功地延缓了癌细胞向大脑的渗透及其在大脑中的扩散，抑制了60%到80%的扩散。这一成果不仅展示了基因编辑技术的潜力，也为未来治疗提供了新的方向。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
405CTN_047,"科研人员研发创制玉米穗腐病抗性育种技术406 407近日，中国农业科学院作物科学研究所玉米基因编辑育种研究团队通过基因编辑靶向编辑玉米内源基因创制的突变体在多环境下对玉米拟轮枝镰孢穗腐病具有明显抗性，为抗病育种提供了重要的种质材料与育种技术基础。日前，相关研究结果在线发表在《植物生物技术》（Plant Biotechnology Journal）上。408 409玉米穗腐病是全球农业生产上普遍发生的一种真菌性病害，不仅造成玉米大幅减产，其产生的真菌毒素还严重影响农产品质量安全，近年来已成为威胁我国玉米生产的主要病害。与小麦赤霉病、玉米茎腐病等主要农业病害的主要病原体相同，玉米穗腐病的病原真菌是镰孢菌，其中，拟轮枝镰孢菌和禾谷镰孢菌是危害最大的两种优势致病菌。已有研究表明，小麦、玉米中存在镰孢菌的抗性基因，其中，玉米中的ZmFER1在齐319、沈137等镰孢菌病害抗性自交系中表现出多态性，且该多态性与小麦中鉴定的抗性等位变异具有类似特征，因此，该基因可能具有镰孢菌病害抗性育种开发价值。410 411该研究采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，创制了系列目标基因突变体。其中，获得了3个ZmFER1基因隐性纯合突变体，包括已删除CRISPR/Cas基因编辑元件的E1（1 bp插入）、E2（1 bp插入）和E3（5 bp缺失）。分别在2020年北京、2021年海南、2021年北京，采用突变体与野生型种子1:1混合盲样人工接种拟轮枝镰孢菌，开展单株基因型鉴定与表型鉴定，进行了抗性分析。结果表明，与野生型相比，突变体均一致表现为中等抗性水平。对发病籽粒进行验证鉴定发现，与接种抗性材料相比，感病野生型发病籽粒的主要伏马毒素高达数千倍，符合拟轮枝镰孢菌致病特征，且病原鉴定表明，病害表型来源于接种的拟轮枝镰孢菌。调查没有发现突变对其它农艺性状有显著的负面影响。该研究为抗穗腐病育种创制了重要的种质材料和育种技术，为继续深化镰孢菌抗性机制及其育种应用研究奠定了重要基础。412 413该研究得到海南省崖州湾种子实验室、中国农业科学院科技创新工程和国家玉米现代产业技术体系等项目资助。",近日，中国农业科学院作物科学研究所玉米基因编辑育种研究团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功创制了针对玉米内源基因ZmFER1的突变体，这些突变体在多环境下展现出对玉米拟轮枝镰孢穗腐病的明显抗性，为抗病育种提供了重要的种质材料与育种技术基础。这一成果已在《植物生物技术》（Plant Biotechnology Journal）杂志上发表，标志着一个重要的基因编辑事件，为未来的病害防控和作物改良奠定了基础。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
414CTN_048,"研究揭示大豆地理扩张与育种的全基因组特征415 416近日，中国农业科学院作物科学研究所大豆优异基因资源发掘与创新利用团队联合国内外科研机构，通过解析大豆地理扩张与育种的全基因组特征，提出大豆进化路线，发掘了大豆不同进化阶段受到选择的候选基因，从中克隆了一个重要的开花基因GmSPA3c。日前，研究成果在线发表在《中国科学：生命科学》（SCIENCE CHINA Life Sciences）。417 418我国是大豆起源地，国家农作物种质资源库内收集了4万余份大豆种质资源，无论从数量还是多样性上，在世界范围内都是最为丰富的。研究团队前期构建的可代表我国大豆种质资源遗传多样性的初选核心种质为解析大豆地理扩张与育种的全基因组特征奠定了材料基础。419 420为了对包含早期驯化、种植区域扩展和遗传改良在内的大豆进化史进行解析，研究团队以构建的初选核心种质为主，选取了2214份具有代表性的大豆种质资源，并利用基于基因组重测序的遗传变异信息进行了系统发育树、种群结构和种群历史分析，研究提出了野生和栽培大豆的进化路线包括四个阶段。第一阶段对应于野生大豆从我国南部向北部的扩张，第二阶段是地方品种在我国黄河流域的驯化过程，第三阶段是地方品种从我国黄河流域向南、向北扩张，第四阶段是当地改良过程。研究发现，在大豆地方品种的扩张中，遗传渗入主要来自当地（同域）的野生大豆种群，而非异域野生大豆种群，这表明当地野生大豆的遗传渗入促进了当地地方品种的适应性。421 422研究还鉴定到在野生大豆的扩散、驯化、地方品种的扩张和随后的改良过程中受到选择的基因组信号。考虑到花期在大豆传播和适应中的重要性，研究人员着重对花期调控通路中的候选基因进行了分析，结果表明，花期的适应是一个连续的过程。通过基因编辑，研究人员验证了GmSPA3c基因具有花期调节的功能，推测是经典开花基因E7的候选功能基因。该研究通过解析大豆地理扩张与育种的全基因组特征，揭示了大豆的进化历史，为规模化发掘优异基因资源、定向培育新品种奠定了基础。423 424该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。",近日，中国农业科学院作物科学研究所大豆优异基因资源发掘与创新利用团队通过基因编辑技术，成功克隆了影响花期的GmSPA3c基因，揭示了大豆的进化历史，并为发掘优异基因资源及培育新品种提供了科学依据。这项研究成果已在《中国科学：生命科学》杂志上发表，展示了基因编辑在农业科研中的重要应用，并得到了国家重点研发计划等项目的资助。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
425CTN_051,"全球首次！我国科学家实现哺乳动物完整染色体重排426 4278月26日，《科学》在线发表一项哺乳动物染色体编辑领域的重要研究成果。中科院动物所、北京干细胞与再生医学研究院李伟研究员与周琪研究员团队合作，全球首次实现了哺乳动物完整染色体的可编程连接，并创造出具有全新染色体组型的小鼠。428 429“这项研究是生物工程技术的一次突破，有助于认识哺乳动物染色体大规模重构的影响，深入理解生长发育、繁殖演化乃至物种形成等背后的分子机制。”李伟说，同时开拓了“建物致知”的合成生物学研究策略并奠定了相应的技术平台。430 431所谓染色体重排，是指染色体发生断裂并与其他的染色体相连构成新的染色体。它是物种进化的重要驱动力，在漫长的生物演化过程中染色体会发生重排，但其究竟如何影响物种进化，科学家至今没搞明白。432 433近些年，随着基因编辑技术的发展，染色体精准重排率先在基因组组成简单且为单倍体的酵母上获得成功。434 435然而，“哺乳动物基因组比酵母基因组复杂得多，在哺乳动物上进行完整染色体的重排仍然没有成功实现。”李伟说。436 437利用小鼠单倍体胚胎干细胞和CRISPR基因编辑工具，研究人员成功将最长的染色体1号和2号进行正反连接，以及将中等长度的5号和4号染色体进行首尾连接，同时发现染色体连接过程中可能会发生染色体的断裂和重新连接。438 439“这意味着，我们在全球首次实现了哺乳动物的完整染色体重排，取得了合成生物学上新的突破。”李伟强调。440 441在此基础上，研究人员进一步研究了特定染色体重排可能产生的影响。442 443研究证实，哺乳动物细胞的染色体长度存在一定限制。“这为哺乳动物合成生物学进行染色体设计合成提供了重要参考。”李伟解释道。444 445同时，为解答特定染色体重排在动物表型层面上的影响，研究人员还通过单倍体干细胞注射到卵母细胞的方式，成功得到染色体连接的小鼠。446 447研究人员发现，不同的染色体连接对小鼠会产生不同的影响，其中最长的染色体1号和2号染色体连接，使得胚胎发育不能正常进行；1号和2号染色体连接后，1号染色体断裂重新连接17号染色体，产生的小鼠则表现出了生长曲线和行为学的异常；4号和5号染色体连接的小鼠则没有表现出明显的异常。448 449更重要的是，连接后的染色体还能够传递到后代小鼠，且进一步交配可以产生纯合小鼠。450 451“这证明了两条染色体的连接不会导致绝对的生殖隔离。”李伟说，但携带连接染色体的小鼠生殖力明显下降，这意味着染色体重排与生殖隔离具有相关性。452 453李伟强调，这项研究建立的染色体精准重排技术，为建立染色体重排疾病的动物模型，研究染色体重排导致的不孕不育和肿瘤等疾病的发病机制，探索疾病的治疗手段提供了新的技术手段。454 455此外，李伟表示，该研究严格遵守我国法律法规和国家有关规定，并符合我国及国际通行伦理准则。",在一项发表于《科学》杂志的研究中，中国科学院动物研究所和北京干细胞与再生医学研究院的研究员李伟和周琪，利用CRISPR基因编辑工具和小鼠单倍体胚胎干细胞，全球首次成功实现了哺乳动物完整染色体的可编程连接。这一突破不仅创造了具有全新染色体组型的小鼠，而且为哺乳动物合成生物学的染色体设计合成提供了重要参考。此外，这项技术还为建立染色体重排疾病的动物模型，研究染色体重排导致的不孕不育和肿瘤等疾病的发病机制，以及探索疾病的治疗手段提供了新的技术手段。,1现行的基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
456CTN_052,"新技术大幅减少氮肥使用量457 458在第一次“绿色革命”时期，农作物需要增加化肥施用量才能获得更高的产量。但有些肥料会对生态环境产生不利影响。459 460例如，农作物未吸收的氮和其他肥料流经地表会刺激河流、湖泊和沿海地区中有害藻类的生长。过量的氮肥会被土壤细菌分解，导致大气中二氧化氮的浓度不断上升，二氧化氮导致全球变暖的“威力”是二氧化碳的300倍。此外，利用大气氮生产工业氨是能源密集型产业，预计到2050年，氮肥的生产将消耗全球能源的2%。461 462好消息是，两个现代植物育种团队取得重大突破，将大幅减少农作物生产所需的氮肥量。463 464今年7月，中国研究人员在《科学》杂志报告称，基因OsDREB1C在水稻中犹如一个“分子开关”，可以显著提高水稻的光合作用和氮素利用效率。进一步的田间试验证明，在水稻品种中增强表达这种基因，可使水稻产量提高30%以上，氮素利用效率提高25%以上。而且，本次发现的关键基因不只限于水稻内，还广泛存在于玉米、小麦等作物基因组中。465 466氮对植物生长至关重要，但植物不能直接将空气中的氮气转化为它们可以利用的形式。花生和大豆等豆类植物有根瘤，可以利用固氮细菌为植物提供氮肥。水稻和小麦等谷物植物则没有这种能力，必须依靠从土壤中的肥料中吸收无机氮，例如氨和硝酸盐。467 468今年7月，美国加州大学戴维斯分校一组研究人员报告称，他们成功地对水稻品种进行基因编辑，使其根部适合固氮细菌。因此，当在有限的土壤氮条件下生长时，基因编辑品种的水稻产量会比常规品种高20%至35%。相关研究刊发于《植物生物技术杂志》。469 470研究人员表示，这一发现每年可为美国农民节省数十亿美元的化肥成本，同时也有益于环境。他们相信，这一基因编辑技术可以应用于其他谷物作物。",在最近的研究进展中，中国研究团队和美国加州大学戴维斯分校的科学家们通过基因编辑技术在水稻品种上取得了显著成果，这些成果已分别发表在《科学》杂志和《植物生物技术杂志》。中国团队发现的基因OsDREB1C能显著提高水稻的光合作用和氮素利用效率，使水稻产量提高30%以上，氮素利用效率提高25%以上。美国团队则通过基因编辑使水稻根部适合固氮细菌生存，从而在氮肥有限的条件下使水稻产量比常规品种高出20%至35%。这些技术不仅能显著减少化肥使用，降低农业成本，还对环境保护具有重要意义。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
471CTN_053,"我国在绵羊基因组学研究及基因编辑短尾细毛羊育种方面取得突破472 473“断尾耗费人力、物力，羔羊还可能会因断尾引发感染，造成发育受阻影响生产性能，甚至导致死亡。培育不需要断尾的优良短尾绵羊品种，是世界绵羊育种的目标之一。”他说。474 475为解决种质资源这一难题，中国农业大学动物科学技术学院李孟华教授团队与新疆畜牧科学院刘明军研究员团队利用野生帕米尔盘羊与西藏绵羊杂交群体以及哈萨克羊与特克塞尔羊杂交群体，在跨物种杂交后代的非整倍体染色体重组与组装、生产性能和体型外貌相关候选基因挖掘和验证、基因编辑创制新种质资源等方面取得了重要进展。该项研究成果近日在国际知名学术期刊《基因组研究》在线发表。476 477在新疆绵羊分子育种试验基地，记者了解到尾椎数最短的短尾细毛羊尾椎数仅有11节，而作为对比参照的长尾细毛羊尾椎数一般则在18至22节。478 479“我们利用新发现的TBXT基因突变，一方面以该突变位点为分子标记，对目前正在新疆伊犁开展的草原肉羊育种核心群进行短尾选育，显著减少了尾巴长度，为培育短尾肉羊建立了分子选育技术和育种核心群。”刘明军介绍，“另一方面，我们对细毛羊进行TBXT基因编辑，经过扩繁组建了基因编辑短尾细毛羊育种资源群，为培育短尾细毛羊创制了珍贵的种质资源。”480 481李孟华介绍，研究成果为家畜育种提供了新思路，也为我国进一步加快绵羊遗传改良和新品种培育，推进种业振兴提供了新的种质资源和科技支撑。",在中国农业大学动物科学技术学院李孟华教授和新疆畜牧科学院刘明军研究员的领导下，团队通过TBXT基因编辑技术，显著减少了绵羊的尾巴长度，并在《基因组研究》期刊上发表了他们的研究成果。这项技术不仅为短尾肉羊的育种提供了分子选育技术和育种核心群，还通过基因编辑创制了珍贵的短尾细毛羊种质资源，为家畜育种提供了新思路，并支持了我国绵羊遗传改良和新品种培育的加速发展。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
482CTN_055,"我科研人员实现先天性遗传疾病的在体基因治疗483 484北京脑科学与类脑研究中心熊巍实验室利用一株模拟人类DFNB23遗传性耳聋的Pcdh15av-3j小鼠品系，全方位展示了突变位点附近产生的DNA双链切割/断裂，可以通过非同源末端连接通路实现移码突变的修复以及听觉和平衡觉功能的部分修复。该工作首次在哺乳动物模型上展示了利用非同源末端连接的基因修复通路有效实现先天性遗传疾病的在体基因治疗，为遗传性耳聋的治疗提供新思路。该研究近日发表于《细胞报告》上。485 486文章通讯作者熊巍介绍，基因治疗是治疗基因突变导致的遗传性疾病的金钥匙，目前大部分工作集中在针对mRNA的基因替代或者基因沉默，若干适用性好的靶基因已经被用于临床，体现出基因治疗的可行性。然而就中心法则而言，在mRNA水平的修复还是治标不治本，因此针对DNA的基因修复代表了下一代基因治疗的新方向，该研究提出特别针对DNA移码突变的一个方案，并系统展示了在耳蜗毛细胞DNA水平的基因编辑有效恢复动物听觉。487 488DNA水平的基因修复可以通过以CRISPR-Cas为代表的基因编辑技术来实现，随着2011年CRISPR-Cas工具的开发成熟，研究者可以依赖guide RNA（gRNA）实现稳定可控的定点DNA双链切割/断裂，CRISPR-Cas技术的一个重要应用就是实现定点切除致病突变。DNA双链切割/断裂的修复有诸多通路，其中最主要的是非同源末端连接和同源重组修复两种。非同源末端连接产物携带各种插入或者缺失导致的移码突变，其结果等同于从一个突变到多种突变，因此并未在基因治疗中得到很好的应用；依赖同源重组修复通路，将靶基因修复为野生型，但这一过程需要有一个野生型的DNA模板，在体情况下基于同源重组修复通路的效率在活体动物的终端分化细胞上效率非常低，从一定程度上限制了基因编辑在基因治疗上的应用。因此基于基因编辑技术的在体基因治疗方案一直处于实验室和细胞系体系研究阶段。489 490据了解，熊巍实验室长期研究耳聋相关基因的生理和病理机制。该研究利用小鼠耳蜗培养组织验证了终端分化的功能细胞上编辑产物也具有可重复性，并利用该原理实现了单个gRNA即可修复移码突变，实现小鼠的在体基因治疗，在体外组织和在体动物两个层面，从编辑基因产物、蛋白表达、毛细胞功能以及动物生理功能等多个角度的分析和评估来展现该方案的可行性。491 492该概念的成功验证表明占人类22%的移码突变导致的遗传性疾病有广阔的治疗前景。493 494熊巍实验室在2015年建立实验室之时即确立了研究遗传性耳聋基因治疗的方向，所有的技术和资源都是从零开始积累，期间尝试了多种策略和方法，最终锁定利用非同源末端连接的非随机修复机制来重塑移码突变导致的致聋突变。该工作从2019年底投稿到2022年上半年最终接收，历时两年半。495 496据了解，该论文的共同第一作者为刘恋、邹林志和李宽三位博士研究生，该工作也得到南方科技大学陈放怡实验室、山东大学徐志刚实验室和清华大学孙前文实验室的大力协助。",北京脑科学与类脑研究中心熊巍实验室，通过使用模拟人类DFNB23遗传性耳聋的Pcdh15av-3j小鼠品系，成功展示了在哺乳动物模型上，利用CRISPR-Cas技术和非同源末端连接通路对DNA双链切割/断裂进行修复，从而实现移码突变的修复及听觉和平衡觉功能的部分恢复。这一成果不仅为遗传性耳聋提供了新的治疗思路，也首次证明了非同源末端连接基因修复通路在先天性遗传疾病的在体基因治疗中的有效性，相关成果已发表于《细胞报告》。此外，该研究得到了南方科技大学陈放怡实验室、山东大学徐志刚实验室和清华大学孙前文实验室的协助，共同第一作者为刘恋、邹林志和李宽三位博士研究生。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
497CTN_056,"研究显示：基因编辑技术有望防治心脏病498 499据美国《麻省理工学院技术评论》网站日前报道，一名家族性高胆固醇血症患者在新西兰接受了基因编辑临床试验，以期降低血胆固醇水平，从而防治心脏病。这项临床试验是利用基因编辑技术防治心脏病的一次新探索。500 501据报道，本次试验采用了一种新型CRISPR基因编辑技术——单碱基编辑技术，有望永久降低低密度脂蛋白水平。低密度脂蛋白，也被称为“坏”胆固醇，水平偏高可能引发动脉硬化，堵塞血管，引发心血管疾病。CRISPR基因编辑技术常被比作“基因剪刀”，本次试验采用的单碱基编辑技术仅需替换单个碱基。502 503此前动物研究显示，这种疗法可将猴子体内的低密度脂蛋白水平降低60%，疗效已持续有效超过1年，并且很有可能是永久性的。504 505接受试验的这名患者属于先天胆固醇水平过高，已患有心脏病。美国一家生物科技公司的研究人员替换了其肝脏细胞的PCSK9基因单个碱基，这种基因可帮助调节低密度脂蛋白胆固醇水平。研究人员预计此举可永久降低志愿者“坏”胆固醇水平。研究计划总共为40名家族性高胆固醇血症患者提供基因编辑治疗。506 507本次试验采用和mRNA疫苗类似的原理，将基因指令装载到纳米颗粒中，再导入到人体内。新冠疫情带动大量mRNA疫苗产能，加以转化后，有助于降低本次试验技术推广的成本。508 509此前，基因编辑技术主要在罕见病患者身上应用，如果本次试验成功，基因编辑技术或可广泛应用于常见疾病的预防。英国《自然》网站报道说，试验结果预计在2023年公布。",在美国一家生物科技公司的支持下，一名家族性高胆固醇血症患者在新西兰接受了一项采用单碱基编辑技术的基因编辑临床试验，目的是通过修改其肝脏细胞中的PCSK9基因，永久降低其低密度脂蛋白水平，从而预防心脏病。这项技术的研究成果被《麻省理工学院技术评论》报道，预计将广泛应用于常见疾病的预防，试验结果将于2023年公布。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
510CTN_057,"我科研团队找到小麦中协助条锈菌感染的感病基因511 51214日，国际著名期刊《细胞》在线刊发了西北农林科技大学植物免疫团队最新研究成果：发现了小麦中协助条锈菌感染的“真凶”——感病基因，开辟了抗病小麦育种的新思路和新途径。513 514小麦条锈病是气传性的真菌病害，因条锈菌而发病传播。条锈菌是一种活体营养寄生真菌，具有易传播流行特性，须依赖活体小麦才能生存，是小麦头号重大生物灾害，被称为小麦的“癌症”，在全世界小麦种植区均有发生，我国农业农村部把其列为一类农作物病害。515 516我科研团队坚持18年持续聚焦小麦条锈菌活体营养寄生特性，挖掘出全球首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因——编码胞质类受体蛋白激酶。理清感病基因负调控小麦的基础免疫，能够被条锈菌分泌的效应子白劫持，从细胞质膜释放进入细胞核，在细胞核操纵转录因子，抑制抗性相关基因的转录，增强小麦感病基因的转录水平，放大小麦感病基因介导的感病效应，促进小麦感病。该成果系统揭示了条锈菌效应子—小麦感病基因—小麦转录因子的磷酸化与转录调控级联途径介导的感病机制，并利用基因编辑技术精准敲除感病基因，破坏了毒性蛋白和感病基因的识别和互作，实现了小麦对条锈病的广谱抗性。在大田试验中，小麦编辑品系在保持作物主要性状品质的前提下，展现出了高抗条锈病的特点，具有很好的应用潜力。517 518中国工程院院士、西北农林科技大学教授康振生指出，这一发现打破目前小麦主要利用抗病基因育种的传统思路，实现了植物与病原菌互作领域的重大突破，提升了我国种业原始自主创新能力，为现代生物育种和病害绿色防控提供了科技支撑。",西北农林科技大学植物免疫团队在康振生教授的指导下，通过基因编辑技术精准敲除小麦中的感病基因，成功破坏了毒性蛋白与感病基因的互作，从而实现了小麦对条锈病的广谱抗性。这一研究成果发表在国际著名期刊《细胞》上，不仅为抗病小麦育种提供了新思路，也标志着在植物与病原菌互作领域的重大突破，极具应用潜力和科技支撑作用。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
519CTN_058,"高效代理引导基因编辑器研发成功520 521近日，中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队，成功研发出高效代理引导基因编辑器PE3-HS、PE3-AS和PE3-DS，并率先在水稻中实现多个基因同时精准编辑，进一步拓展了引导编辑系统在农作物多基因聚合育种中的应用。5月25日，相关成果在线发表在《分子植物》（Molecular Plant）上。522 523据中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队研究员夏兰琴介绍，引导编辑系统（PE）能够在不存在DNA双链断裂缺口和DNA供体修复模板的情况下，实现小片段靶向插入、删除和所有类型的单碱基自由转换和颠换，为农作物基因组精准编辑提供了有效工具，将极大提高农作物定向育种效率。但是，目前已报道的植物引导编辑存在编辑效率低、靶点依赖性强，且仅限于单个基因的引导编辑。524 525针对上述问题，研发团队在前期研究基础上，进一步优化PE3引导编辑系统，分别建立了基于潮霉素抗性基因的代理引导基因编辑器PE3-HS、基于双草醚抗性基因的代理引导基因编辑器PE3-AS、基于潮霉素抗性基因和双草醚抗性基因的双代理引导基因编辑器PE3-DS。526 527研究人员分别利用上述3种代理引导基因编辑器对水稻内源OsSPL14、OsDHDPS和OsNR2基因进行编辑，分别获得了OsSPL14、OsDHDPS和 OsNR2基因精准编辑的水稻植株。与对照（PE3）相比，PE3-HS 和PE3-AS编辑器将基因精准编辑效率提高了约2-14倍，双代理PE3-DS编辑器将精准编辑效率最高可提高约50倍，表明代理引导基因编辑器的研发和应用可显著提高植物引导编辑效率，大大节约了劳力和物力。528 529在此基础上，该研究利用双代理PE3-DS编辑器对不同内源基因组合：OsSPL14和OsDHDPS、OsSPL14 和OsEPSPS、OsSPL14和OsVQ25、OsSPL14和OsCYP71A1、OsDHDPS和OsVQ25同时进行精准编辑（或同时进行精准编辑和基因敲除），获得了多个内源基因同时精准编辑（或同时进行精准编辑和基因敲除）的水稻新材料。代理引导基因编辑器的开发和利用，为作物多基因精准编辑提供了有效工具，有望在水稻等农作物中一代实现多个优异等位基因聚合，大大加快育种进程。530 531该研究得到国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室揭榜挂帅项目等资助。",近日，由夏兰琴研究员领导的中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队成功研发了三种高效代理引导基因编辑器PE3-HS、PE3-AS和PE3-DS，并应用这些技术在水稻内源OsSPL14、OsDHDPS和OsNR2基因上实现了多基因同时精准编辑。这一成果不仅显著提高了植物引导编辑的效率，节约了劳力和物力，还为作物多基因精准编辑提供了有效工具，有望在水稻等农作物中实现多个优异等位基因的聚合，加快育种进程。相关研究成果已在《分子植物》（Molecular Plant）杂志上发表。,2现行技术创新与优化,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
532CTN_059,"昆虫基因编辑获突破，新技术首次实现对蟑螂基因编辑533 534据16日《细胞报告方法》杂志上发表的一项研究，研究人员开发出一种CRISPR-Cas9基因编辑方法来实现对蟑螂的基因编辑。这项被称为“直接亲本CRISPR（DIPA-CRISPR）”的技术，可将材料注射到卵子正在发育的雌性成虫体内，而不是注入胚胎本身。535 536“从某种意义上说，昆虫研究人员已经从将材料注射到卵子的烦恼中解脱出来了。”资深研究作者、日本京都大学大门高明称，“我们现在可更自由、更随意地编辑昆虫基因组。原则上，这种方法适用于90%以上的昆虫物种。”",在最近发表于《细胞报告方法》杂志的一项研究中，日本京都大学的资深研究员大门高明及其团队开发了一种名为“直接亲本CRISPR（DIPA-CRISPR）”的新型CRISPR-Cas9基因编辑技术。这项技术首次实现了对蟑螂基因的编辑，其创新之处在于可以直接将编辑材料注射到雌性成虫体内正在发育的卵子中，而非胚胎本身。这种方法不仅简化了操作过程，还增加了编辑昆虫基因组的自由度和随意性，理论上适用于90%以上的昆虫物种。,2现行技术创新与优化,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
537CTN_060,"我科研人员发现bZIP71调控水稻抽穗期的新机制538 539卜庆云研究员课题组近年来在水稻抽穗期调控研究和分子育种方面中取得了一系列进展，探明了Hd2和Hd4是控制东北地区水稻抽穗期的主效基因，决定品种在不同积温带的分布；系统鉴定了东北水稻抽穗期的主效和微效基因；首次利用基因编辑技术缩短水稻抽穗期，有助于快速的引进南方水稻资源和使水稻种植区域北移；针对Hd2启动子区域的uORF进行基因编辑，可以延迟抽穗期；审定了粳禾系列水稻品种4个；这篇论文发现了调控水稻抽穗期的新基因bZIP71并解析分子机制，进一步丰富了水稻抽穗期网络。",卜庆云研究员及其课题组通过基因编辑技术对Hd2启动子区域的uORF进行编辑，首次成功缩短了水稻的抽穗期，这一成果不仅有助于快速引进南方水稻资源，还促使水稻种植区域向北移动。此外，该研究还发现了新的基因bZIP71，进一步丰富了水稻抽穗期的调控网络。尽管具体的发表情况未提及，这些发现无疑为水稻分子育种和抽穗期调控提供了重要的科学依据。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
540CTN_061,"研究首次证实线粒体碱基编辑器的脱靶效应541 542日前，中国农业科学院深圳农业基因组研究所左二伟团队与国内其他科研单位合作，首次证实线粒体碱基编辑器（DdCBE）会导致核基因组严重的脱靶效应，因而医学应用存在严重的安全风险。该研究对研发高效安全的线粒体碱基编辑器具有指导意义。3月18日，相关研究成果在线发表在《细胞发现》（Cell Discovery）。543 544线粒体碱基编辑器是美国博德研究所2020年研发的一项基因编辑技术，它可直接针对双链线粒体DNA，将C·G碱基对编辑为T·A碱基对。与作用于单链DNA的胞嘧啶碱基编辑器（CBE）不同，线粒体碱基编辑器可以在双链DNA相应位点发生脱氨基作用，达到碱基编辑的目的。此前研究发现，胞嘧啶碱基编辑器会导致基因组范围内完全随机无法预测的脱靶效应，由此引起人们对线粒体碱基编辑器安全性的关注。545 546该研究利用脱靶检测技术GOTI (Genome-wide Off-target analysis by Two-cell embryo Injection)，分析了线粒体碱基编辑器对线粒体DNA和核DNA的影响，发现其在核DNA上产生了大量的基因组范围内的SNV脱靶效应，在线粒体基因组上发现了频率较低的脱靶。与作用于单链DNA的胞嘧啶脱氨酶APOBEC1不同，线粒体碱基编辑器中的DddA是一种以双链DNA为底物的独特类型的胞嘧啶脱氨酶，这可能是线粒体碱基编辑器比胞嘧啶碱基编辑器会产生更多的SNV脱靶效应的原因。理论上，线粒体碱基编辑器会在N端线粒体靶向信号的引导下进入线粒体，然而结果表明，在哺乳动物细胞中，线粒体信号肽不能阻止线粒体碱基编辑器进入细胞核，导致其在核基因组上产生了严重的脱靶效应。",日前，由中国农业科学院深圳农业基因组研究所的左二伟团队与其他科研单位合作，通过研究首次证实了线粒体碱基编辑器（DdCBE）在哺乳动物细胞中不仅对线粒体DNA产生编辑，还会导致核基因组出现严重的脱靶效应，从而带来医学应用的重大安全风险。这一成果已在《细胞发现》（Cell Discovery）杂志上发表，对未来开发更安全的线粒体碱基编辑技术具有重要的指导意义。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
547CTN_062,"持续攻关十八载 我国科研人员找到玉米水稻增产秘诀548 5493月25日，《科学》杂志在线发表了华中农业大学严建兵团队联合中国农业大学李建生和杨小红团队的研究论文，该研究发现玉米KRN2、水稻OsKRN2基因受到趋同选择并通过相似途径调控玉米和水稻产量，经过全基因组选择分析解析了玉米和水稻趋同选择的遗传规律。550 551这项研究为作物驯化的机理解析和未来作物育种奠定重要理论基础。552 553大约一万年前，农业文明开始，古代人类开始驯化动植物，人类生活方式从狩猎逐步过渡到农耕。玉米、水稻和小麦是迄今驯化最为成功的三大农作物，这些作物驯化发生在全球不同地区，祖先各不相同，形态和生长习性各异。它们在长期改良和选择过程中，发生了什么，是否遵循共同的遗传规律？554 555这是一个重大基础科学问题，对作物遗传改良具有重要实践意义。556 557为此，中国农大和华中农大的联合研究团队历经18年，师生三代人围绕这个问题持续攻关，从基因和基因组两个层面进行系统研究。558 559研究人员利用野生玉米资源创制了特异的6行玉米材料，采用基因组学技术鉴定一个调控玉米穗行数的基因KRN2。进一步发现在玉米驯化和改良过程中，该基因上游非编码区受到明显选择，导致基因表达量降低，进而增加玉米的穗行数和穗粒数，最终增加产量。560 561同时，在水稻基因组中鉴定出玉米KRN2同源基因OsKRN2，该基因控制水稻的二次枝梗数，最终影响穗粒数和产量。在栽培稻驯化和改良过程中，该基因也同样受到选择，导致基因表达量降低。KRN2、OsKRN2编码一种WD40蛋白，它与功能未知蛋白DUF1644互作，通过一条保守的途径调控玉米穗行数与水稻穗粒数。562 563随后，研究团队在全基因组水平上对玉米和水稻趋同选择的范围和机制进行深入解析，共检测到490对经历了趋同选择的同源基因对。这些基因在淀粉及蔗糖代谢和辅因子生物合成等途径中显著富集。564 565淀粉是谷物类植物在种子中存储能量的主要成分，也是水稻和玉米能够被驯化成主要粮食作物的重要原因，是影响籽粒产量的重要因素。这些结果不仅有助于深入认识和理解农作物的进化和改良过程，且对加速作物的育种进程和为从头驯化创制新型作物提供有价值信息。566 567据介绍，该研究还利用基因编辑技术创制了KRN2和OsKRN2基因功能敲除的新材料。多年多点的田间小区试验表明，玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系可分别提高10%的玉米产量和8%的水稻产量，且对其他农艺性状没有明显负面影响，展现出巨大的应用潜力。",在《科学》杂志发表的研究中，华中农业大学的严建兵团队与中国农业大学的李建生和杨小红团队通过基因编辑技术，成功创制了玉米KRN2基因敲除系和水稻OsKRN2基因敲除系。这一创新不仅提高了玉米和水稻的产量分别达到10%和8%，而且未对其他农艺性状产生负面影响，显示出巨大的应用潜力。这项研究不仅为作物驯化和育种提供了重要的理论基础，也展示了基因编辑技术在农业科研中的重要应用。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
568CTN_064,"我国研究开发出常染色体隐性听力损失治疗新策略569 570近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院合作，开发出常染色体隐性听力损失治疗新策略，该研究是首个基于CRISPR/Cas9-HMEJ技术治疗隐性遗传性感音神经性聋成功的研究，为遗传性耳聋的精准治疗以及潜在的临床转化提供了强有力的科学证据。相关研究成果发表在《细胞研究》（Cell Research）上。571 572据世界卫生组织（WHO）官网报道，全球约有4.66亿人患有致残性听力障碍，其中3400万是儿童。临床上对于遗传性感音神经性聋的治疗，除了佩戴助听器和植入人工耳蜗等方式外，尚无任何有效的治疗手段。在非综合征型遗传性耳聋中，常染色体隐性遗传性耳聋占80%。治疗这类疾病，最佳方法是精准修复相应的基因突变位点，使听力恢复。CRISPR/Cas9基因编辑系统是近年来兴起的新型基因编辑工具，已在遗传疾病治疗中表现出了巨大的应用潜力。573 574该研究基于CRISPR/Cas9-HMEJ策略精准纠正了小鼠体内内毛细胞中的基因突变位点，恢复了耳蜗部分内毛细胞静纤毛形态、修复了内毛细胞持续囊泡释放功能并持久改善了小鼠的听觉功能，为最终在人类隐性遗传性耳聋及其他器官系统隐性遗传性疾病中实现安全、持久的基因治疗提供了科学依据和参考。",近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院合作，利用CRISPR/Cas9-HMEJ技术，成功开发出针对常染色体隐性听力损失的治疗新策略。该研究通过精准纠正小鼠体内内毛细胞中的基因突变位点，不仅恢复了耳蜗部分内毛细胞的静纤毛形态和修复了内毛细胞持续囊泡释放功能，还持久改善了小鼠的听觉功能。这一成果为隐性遗传性耳聋及其他器官系统隐性遗传性疾病的基因治疗提供了重要的科学依据和参考，并已在《细胞研究》（Cell Research）杂志上发表。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
575CTN_065,"最新研究揭示?576天敌昆虫定位害虫的分子机制577 578近日，中国农业科学院植物保护研究所抗虫功能基因研究与利用团队，通过比较组学揭示了在植物—蚜虫—天敌昆虫互作关系中重要的化学线索反-β-法尼烯的来源、生态学功能，以及该化学物质介导的天敌昆虫嗅觉识别的分子机制。相关研究发表在《当代生物学》上。579 580反-β-法尼烯被鉴定为绝大多数蚜虫的报警信息素组分，一直以来备受科学界关注。在植物—蚜虫—天敌昆虫三级营养级关系中，多种天敌昆虫均能利用反-β-法尼烯定位蚜虫，但是对于不同来源的反-β-法尼烯吸引蚜虫天敌的分子机制，尚不十分清楚。该团队以生产上重要的蚜虫天敌大灰优蚜蝇为研究对象，研究其成幼虫识别信息素的分子机制。研究表明，大灰优蚜蝇成虫触角均能被不同浓度的反-β-法尼烯所激活，但只有高剂量时，反-β-法尼烯才能远距离吸引大灰优蚜蝇成虫，而较低剂量只能近距离吸引幼虫。581 582科研人员通过比较组学的手段鉴定了大灰优蚜蝇和黑带食蚜蝇气味受体和气味结合蛋白，对同源性较高的基因进行研究，筛选出大灰优蚜蝇气味受体（OR3）以及气味结合蛋白（OBP15）。随后，通过基因编辑技术敲除了大灰优蚜蝇成虫的OR3，发现大灰优蚜蝇成虫对反-β-法尼烯的识别能力降低，并丧失了行为选择和远距离定位能力；幼虫失去了对蚜虫的近距离识别能力和偏好性。这表明，大灰优蚜蝇幼虫可以利用蚜虫来源的反-β-法尼烯进行近距离定位，而成虫能够识别反-β-法尼烯，对蚜虫危害的植株进行远距离搜寻。583 584该研究从分子水平解析不同来源的信息素对天敌昆虫的调控作用，为充分利用信息素这一重要的化学线索科学合理地开发天敌昆虫行为调控剂、实现蚜虫的绿色防控提供了新思路。",在最新的研究中，中国农业科学院植物保护研究所抗虫功能基因研究与利用团队通过比较组学方法，发现了天敌昆虫如何利用植物和蚜虫之间的化学信号——反-β-法尼烯来定位蚜虫。研究结果发表在《当代生物学》杂志上。团队运用基因编辑技术敲除了大灰优蚜蝇成虫的OR3气味受体，结果显示这种操作显著降低了成虫对反-β-法尼烯的识别能力，并导致它们失去了行为选择和远距离定位能力，同时幼虫也失去了对蚜虫的近距离识别能力和偏好性。这项研究不仅揭示了信息素在天敌昆虫行为调控中的作用，还为蚜虫的绿色防控提供了新的策略。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
585CTN_066,"人脑或可被“声控”，超声波首次成功控制哺乳动物脑细胞586 587美国索尔克研究所的科学家在9日出版的《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们对培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞进行基因编辑，向其中添加通道蛋白TRPA1，首次用超声波激活了这些细胞。这种新方法为实现无创性脑深部刺激，开发体外起搏器和胰岛素泵铺平了道路，有望更好地治疗癫痫、心脏病等疾病。588 589该研究负责人斯雷坎特·查拉萨尼说：“无线通信是未来。我们已经知道超声波可以安全地穿透骨骼、肌肉和其他组织，这使其成为操纵身体内部细胞的终极工具。”590 591约十年前，查拉萨尼开创了利用超声波刺激特定遗传标记细胞群的方法，即“声遗传学”。2015年，他的研究团队发现，将TRP-4添加到通常不拥有这种蛋白的秀丽隐杆线虫的神经元内以后，可以通过超声波激活这些细胞。但他们向哺乳动物细胞中添加TRP-4时，却无法获得相同的结果。592 593因此，他们开始寻找新的哺乳动物蛋白质，这种蛋白质可使哺乳动物的细胞在7兆赫（被认为是一种最佳且安全的频率）的频率下对超声波高度敏感。在筛选了近300个候选蛋白后，他们终于找到了TRPA1。TRPA1是一种通道蛋白，已知可以让细胞对有毒化合物的存在做出反应，并激活人体内的一系列细胞，包括大脑和心脏细胞。594 595为测试超声波能否让TRPA1激活其他类型的细胞，团队将人类TRPA1的基因添加到活小鼠大脑中的一组特定神经元中，当他们对小鼠照射超声波时，只有包含TRPA1基因的神经元被激活。596 597临床医生现在使用的脑深部刺激是通过手术在患者大脑中植入电极来激活某些神经元亚群，从而治疗帕金森病和癫痫等疾病。查拉萨尼说，有朝一日，声遗传学可能会取代这种方法。声遗传学或许也可作为一种不需要植入的起搏器来激活心脏细胞。",美国索尔克研究所的斯雷坎特·查拉萨尼团队在《自然·通讯》杂志上发表了一项基因编辑研究。他们通过声遗传学技术，向培养皿中的人类细胞和活小鼠的脑细胞添加了通道蛋白TRPA1，并首次成功使用超声波激活这些细胞。这一突破性成果不仅为无创性脑深部刺激开辟了新途径，还有望用于开发无需植入的起搏器和胰岛素泵，进而更有效地治疗诸如癫痫和心脏病等疾病。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
598CTN_067,"感病基因变抗病，小麦基因组编辑育种研究获突破599 600以子之矛，攻子之盾。我国科学家成功利用感病基因，培育出抗病高产作物品种。601 6022月10日，《自然》杂志在线发表我国科研人员在小麦育种方面取得的重要成果。来自中科院遗传发育所和微生物所的研究人员阐明了小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制，并通过多重基因组编辑实现对小麦感病基因MLO相关遗传点位的精准操控，使主栽小麦品种快速获得广谱抗白粉病的优异性状。603 604“这项工作是利用感病基因进行植物抗病育种研究的重要理论和技术突破。”论文共同通讯作者、中科院遗传发育所研究员高彩霞强调。",在最近发表于《自然》杂志的一项研究中，中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国科学院微生物研究所的研究员高彩霞及其团队，通过多重基因组编辑技术，成功操控了小麦感病基因MLO的相关遗传点位。这一技术突破使得主栽小麦品种不仅能抵抗白粉病，还能保持高产，培育出了具有广谱抗病性的新型mlo突变体小麦。这标志着利用感病基因进行植物抗病育种研究的重要理论和技术进展。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
605CTN_069,"世界首例无肌间刺鲫鱼问世！吃鱼不挑刺不再是梦606 607鲫鱼肉质细嫩、味道鲜美，但因小细刺太多影响食用和加工。如今，一种去除小细刺的鲫鱼在中国水产科学研究院黑龙江水产研究所问世！1月14日，由中国科学院水生生物研究所桂建芳院士、中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林院士领衔的专家组，对该所鲤科鱼类基因组学创新团队利用基因编辑技术创制的无肌间刺鲫新种质进行了现场验收。肌间刺就是那些令人望鲫鱼却步的小细刺，这种无肌间刺鲫鱼让人们吃鱼不再有细刺“卡嗓子”的担忧。经查新，此为世界首例鲤科鱼类无肌间刺基因编辑新种质。608 609团队从肌间刺发育相关的1600多个候选基因中鉴定到1个调控肌间刺发育的关键基因，进一步利用建立的无肌间刺鲫基因编辑技术于2019年构建了鲫F0代肌间刺突变群体，2020年获得F1代无肌间刺鲫突变体，2021年获得正常发育的无肌间刺鲫F2代可遗传群体。无肌间刺鲫生长良好，形态发育正常，与正常鲫鱼无差异。",在中国，科学家们成功利用基因编辑技术创造了世界首例无肌间刺鲫鱼，这项技术由中国科学院水生生物研究所的桂建芳院士和中国水产科学研究院黄海水产研究所的陈松林院士领导的团队开发。该技术在中国水产科学研究院黑龙江水产研究所得到应用，成功培育出无肌间刺的鲫鱼肌间刺突变群体。这种鲫鱼的生长和形态发育与普通鲫鱼无异，但不再有让人烦恼的小细刺，从而极大改善了鲫鱼的食用体验。这一成就未在其他出版物中报道。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
610CTN_070,"新冠相关研究稳步开展 基因编辑技术进展迅速611 612在基因编辑工具方面，美研究人员发明了一种新基因编辑技术，可按时间顺序对切割点或编辑点进行编辑，有望促进癌症研究等领域的发展；设计了一种名为CRISPRoff的新基因编辑技术，可在不改变DNA序列的情况下使某些基因“沉默”，为研究表观遗传机制、重大疾病治疗及研发新冠病毒疫苗等提供了有力工具；首次在非人灵长类模型中实现了对一种名为PCSK9基因剪接位点的高效精准编辑，为心血管疾病的预防提供了全新的思路。",美国研究人员开发了多种新的基因编辑技术，包括一种可以精确控制编辑时间顺序的技术，以及一种名为CRISPRoff的技术，后者能在不改变DNA序列的情况下“沉默”基因，这对研究表观遗传机制和重大疾病治疗非常有帮助。此外，他们还首次在非人灵长类模型中成功实现了对PCSK9基因剪接位点的高效精准编辑，这为心血管疾病的预防开辟了新的途径。这些技术的发展不仅推动了癌症和其他重大疾病的研究，也为新冠病毒疫苗的研发提供了重要工具。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
613CTN_071,"玉米和水稻基因组引导编辑效率提高3倍614 615近日，北京市农林科学院玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室基因组编辑团队与北京大学等单位合作，发现了新策略协同效应，在植物引导编辑技术研发方面取得了新突破，实现了玉米和水稻引导编辑效率平均可提高3倍以上，在多个低效靶点上甚至可提高10倍以上，并在人细胞中进行了验证。该结果于12月23日发表在《自然—植物》上。616 617该团队在前期研究中发现，在ALS基因靶点的反转录（RT）模板中引入2个额外的同义错配碱基，可使编辑效率增加7倍。进一步研究发现，将“引入同义错配碱基”与“N端融合”这两种策略组合使用时，出现了倍增协同效应。在愈伤中的5个靶点上增效倍数平均达到10倍以上。而在稳定转化材料的8个靶点上，编辑效率平均提升也在10倍以上，尤其在4个原来不能编辑的靶点上，实现了平均约25%的编辑效率。618 619北京市农林科学院研究员赵久然表示，本研究不仅首次发现引入同义错配碱基可以显著提升植物引导编辑的效率，还发现了N端融合逆转录酶比C端融合更有利于植物的逆转录过程。将“引入同义错配碱基”与“N端融合”策略组合在一起时，还具有倍增协同效应，可获得更高的植物引导编辑效率。这三方面全新发现实现了基因组编辑技术的新突破，大幅提升了引导编辑效率，为植物基因组功能解析和作物精准育种提供了强有力的技术支撑。620 621北京市农林科学院徐雯、杨永星为本文共同第一作者，研究员杨进孝和赵久然为通讯作者，北京大学教授张博、张传茂团队，西南大学副教授肖前林团队参与了本项工作。",近日，北京市农林科学院玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室的基因组编辑团队与北京大学、西南大学等单位合作，在植物引导编辑技术方面取得重大突破，成功提高了玉米和水稻基因组的编辑效率。通过引入同义错配碱基和N端融合策略，他们实现了编辑效率在多个低效靶点上的显著提升，平均可达3倍以上，特定靶点甚至提高了10倍以上，尤其是在原本无法编辑的靶点上达到了约25%的编辑效率。这项研究由赵久然、徐雯、杨永星、杨进孝、张博、张传茂和肖前林等科研人员共同完成，并已在《自然—植物》杂志上发表。这一成果不仅推动了基因编辑技术的发展，也为作物精准育种和基因功能解析提供了强有力的技术支持。,2现行技术创新与优化,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
622CTN_072,"CRISPR基因编辑对人类疗效首次证明623 624也是在今年，CRISPR技术另一突破是改善了遗传性失明，美国Cedars-Sinai医学中心的一项研究首次证明，一种新技术可通过去除遗传缺陷治疗遗传性疾病，阻止患有一种遗传性失明的大鼠的视网膜变性。研究小组专注于遗传性视网膜色素变性，这种退行性眼病可能导致失明，目前还没有可治愈的方法，但研究人员使用了一种叫做CRISPR/Cas9的技术，删除一个可导致失明的遗传突变。虽然这项研究采用的是大鼠，但它依然对人类有潜在影响。",在今年的一项研究中，美国Cedars-Sinai医学中心使用CRISPR/Cas9技术，成功地在大鼠中删除了导致遗传性视网膜色素变性的遗传突变，这种疾病通常会导致失明。通过这种基因编辑事件，研究人员能够阻止这些患有遗传性失明的大鼠的视网膜变性，展示了CRISPR技术在治疗遗传性疾病方面的潜在人类疗效。尽管目前的研究对象是大鼠，但其结果对人类具有重要的启示意义。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
625CTN_073,"重大突破！我国突破猪胚胎多能干细胞建系的国际难题626 627近日，中国农业大学韩建永教授团队联合国内多家单位获得重大突破，成功建立了目前世界家畜干细胞传代次数最多（传代260次以上）、可进行多次基因编辑操作的猪胚胎干细胞系，攻克了猪胚胎上胚层多能干细胞建系的国际难题。11月30日，该研究成果在线发表在国际著名学术期刊《细胞研究》（Cell Research）上。628 629研究人员从早期胚胎多能性发育调控分子机制入手，攻克猪早期胚胎单细胞分离技术, 首次绘制了猪胚胎第0-14天（完整的附植前阶段）高质量单细胞转录组图谱, 解析了猪上胚层多能性状态 (初始态、中间态和激发态) 变化及调控的分子机制；基于单细胞数据, 创制了猪原肠化前上胚层多能干细胞 (pgEpiSCs) 培养体系, 成功建立15株细胞系, 细胞维持上胚层多能性状态, 具有典型干细胞特征，最长传代次数超过260代，是目前世界上已报道传代次数最多的大动物干细胞系。630 631随后，研究人员对pgEpiSCs进行了Hi-C, ChIP-seq, ATAC-seq等多组学联合分析，从三维基因组层面发现pgEpiSCs具有较强的组织分化能力，鉴定了75个在pgEpiSCs中具有重要功能的转录因子，为后续猪多能干细胞调控机制研究奠定了重要基础；通过对pgEpiSCs进行3次不同方式基因编辑，包括随机插入、CRISPR/Cas9介导的定点插入以及单碱基编辑器介导的碱基C到T置换, 并以经过三次基因编辑的干细胞系为供体细胞，通过核移植技术，获得来源于pgEpiSCs、出生存活的基因编辑克隆猪，解决了家畜干细胞难以承受长周期、多次基因编辑的国际难题。632 633专家介绍，该成果具有广阔的应用前景：一是在生命科学基础研究领域，作为一种全新的、稳定的猪胚胎多能干细胞系，pgEpiSCs成功建系开创了家畜多能干细胞研究的新方向。二是在细胞培养肉领域，pgEpiSCs可作为未来细胞培养等基于细胞的功能性产品的种子细胞。三是在医学模式动物研究领域，pgEpiSCs与基因编辑结合, 可用于构建人类疾病模型或抗病猪模型。四是在家畜优良品种培育领域，pgEpiSCs通过定向诱导分化为精子和卵母细胞可以实现干细胞育种。",近日，中国农业大学韩建永教授团队与多家单位合作，在《细胞研究》期刊上发表了一项重大研究成果。他们成功建立了世界上传代次数最多的猪原肠化前上胚层多能干细胞（pgEpiSCs），通过应用随机插入、CRISPR/Cas9介导的定点插入以及单碱基编辑器介导的碱基C到T置换等多种基因编辑技术，解决了家畜干细胞难以承受长周期、多次基因编辑的难题。这一成果不仅为生命科学基础研究、细胞培养肉领域、医学模式动物研究、家畜优良品种培育等领域开辟了新方向，也展示了pgEpiSCs在未来应用的广阔前景。,1现行的基因编辑技术,0基础研究,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
634CTN_074,"敲除这个基因，猴脑容量损失但功能正常635 63611月30日，国际知名学术期刊《细胞发现》发表敲除巨型ANK2基因导致猴的脑容量急剧损失，但基本脑功能表现正常的发现。此项研究揭示了该基因在灵长类大脑发育中的关键作用，并很好地显示了其在啮齿类动物和灵长类动物之间存在的巨大进化差异，也为研究大脑功能重组和可塑性提供了新的极佳模型。637 638依托中国科学院昆明动物研究所承担建设的灵长类模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施，来自中国科学院昆明动物研究所、北京大学心理与认知科学学院、上海科技大学和云南中医药大学等单位的多个团队，应用基因编辑技术，成功地在食蟹猴和猕猴体内实现了巨型ANK2基因的敲除。磁共振影像分析发现，敲除巨型ANK2基因的食蟹猴和猕猴均在大脑发育方面表现出异常，侧脑室异常增大，灰质体积出现大量损失。针对脑结构影像数据进行的定量分析表明，大脑灰质体积的损失主要位于左视区1、左视区2、左前视区、左腹侧颞叶皮层和右内侧额叶皮层。然而，这些巨型ANK2基因突变猴，却没有表现出非综合征型自闭症谱系障碍样症状，它们的睡眠和觉醒周期、社交互动和环境探索行为均呈现正常。639 640这些结果一方面提示了大脑的巨大可塑性，同时研究团队建立的巨型ANK2基因敲除猴模型，对未来深入解析生命现象变化中的表型与遗传关系，研究大脑功能重组和可塑性具有重要意义。",在最近发表于《细胞发现》的一项研究中，中国科学院昆明动物研究所、北京大学心理与认知科学学院、上海科技大学和云南中医药大学的研究团队利用基因编辑技术，成功在食蟹猴和猕猴中敲除了巨型ANK2基因。这一基因编辑事件导致了猴子大脑发育的异常，具体表现为侧脑室异常增大和灰质体积大量损失，然而，这些变化并未影响猴子的基本脑功能，如睡眠和觉醒周期、社交互动和环境探索行为等均表现正常。这一发现不仅揭示了大脑的巨大可塑性，也为未来深入研究大脑功能重组和可塑性提供了重要的生物模型。,3泛指基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
641CTN_077,"我国发现提升水稻产量和品质的关键基因642 643科技日报记者22日从扬州大学获悉，该校农学院刘巧泉教授课题组通过编辑启动子和叶片特异超量表达的方式，对水稻GWD1基因功能进行了鉴定，发现了该基因是改良水稻农艺性状、提升水稻产量和品质的关键基因 。644 645该项目负责人李钱峰介绍，源库关系是决定作物整体农艺性状的核心。克隆和鉴定参与源库动态调控的关键基因是提高作物产量的关键。然而，目前在水稻中发现的具有潜在应用价值的源基因还很少。 葡聚糖水二激酶1（Glucan, Water-Dikinase?1,?GWD1）在源组织瞬时淀粉降解途径的第一步发挥关键作用的酶，能够催化α-葡聚糖、ATP与水反应生成α-葡聚糖磷酸单酯、AMP和正磷酸盐。GWD1在植物中广泛存在，但目前有关其进化途径和酶的功能，大部分仍然未知。646 647“我们研究团队使用CRISPR/Cas9基因编辑系统对水稻GWD1基因的启动子区域进行修饰，对获得的gwd1突变体植株进行分析，发现启动子发生编辑后，GWD1基因表达下调，这对水稻的生长发育没有明显影响，但对其籽粒透明度和种子萌发有一定的影响。有意思的是，使用Osl2启动子在叶片中特异性超表达GWD1基因后，水稻的产量、粒形、稻米品质、种子萌发和抗逆性等多个关键性状均得到显著改善。”李钱峰说。648 649李钱峰告诉记者，该研究结果表明，GWD1不仅参与了源组织（如叶片）中的瞬时淀粉降解过程，在种子这一库组织中也发挥着重要的作用。这使得GWD1可以成为利用生物技术协同提高水稻产量和品质的理想靶基因。未来通过与良种、良法和先进装备技术融合，将有效改变水稻生产现状，促进水稻走向高产优质。 （扬州大学农学院供图）",扬州大学农学院的李钱峰教授和他的团队利用CRISPR/Cas9基因编辑系统对水稻GWD1基因的启动子区域进行了修饰，通过这项技术，他们发现GWD1基因在改良水稻的农艺性状、提升产量和品质方面起到了关键作用。研究显示，编辑后的GWD1基因表达下调，虽然对水稻的生长发育影响不大，但对籽粒透明度和种子萌发有所影响。此外，通过在叶片中特异性超量表达GWD1基因，水稻的产量、粒形、稻米品质、种子萌发和抗逆性等关键性状得到了显著改善。这一发现未来有望通过与优良种子、农业技术和先进设备的结合，显著改善水稻的生产现状，推动水稻产业向高产优质方向发展。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
650CTN_078,"编辑一个作物基因防控两种真菌病害651 652记者7月24日从华中农业大学获悉，该校科研团队通过基因编辑技术获得了对两种真菌病害具有高抗性的作物。相关研究近期在线发表于《植物生物技术》上。653 654在农田环境中，作物往往需同时应对多种病原菌的侵染，创制能够抵御多种病原体的品种将显著提高作物的生产效益和生态效益。该研究利用CRISPR/Cas9技术对油菜中核盘菌效应蛋白的靶标基因BnQCR8进行编辑，获得了对菌核病和灰霉病抗性均显著增强的油菜植株。核盘菌和灰葡萄孢是典型的死体营养型病原真菌，可分别侵染700多种和3000多种植物，包括十字花科、茄科、菊科和豆科等科的重要经济作物，引起菌核病和灰霉病，造成巨大的经济损失。但以往缺乏高抗菌核病和灰霉病的品种，更没有同时抗两种病害的品种可供利用。655 656QCR8是呼吸链上细胞色素b-c1复合物的一个保守亚基，研究发现QCR8是核盘菌效应蛋白SsSSVP1及其灰葡萄孢同源蛋白BcSSVP1在植物中的靶标蛋白。在油菜中存在8个同源拷贝的QCR8，利用CRISPR/Cas9技术将油菜中8个同源拷贝的QCR8进行编辑，可分别获得不同基因型的BnQCR8突变体。核盘菌和灰葡萄孢在BnQCR8突变体（WCR1、WCR2、WCR3、WCR4和WCR5）上形成的病斑面积均显著小于野生型的病斑面积。此外，被编辑的BnQCR8基因拷贝数越多，突变体的抗病能力越强，即突变体株系对核盘菌和灰葡萄孢的抗性与突变体中BnQCR8基因被编辑的数量呈正相关，表明编辑BnQCR8基因显著提高了油菜对菌核病和灰霉病的抗性。编辑BnQCR8基因后，对油菜的角果、种子数量、单株产量、千粒重及种子含油量等没有显著性差异影响，表明编辑BnQCR8基因在抗病分子育种中具有重要的实践应用价值。657 658该研究以病原菌致病基因为出发点，筛选作物中靶标基因，通过基因编辑培育抗病新品种，为提高作物广谱抗病能力提供了新的研究思路。由于QCR8基因广泛存在于作物之中，编辑其他作物的该基因也极有可能获得抗病材料，因此该研究为创制高抗菌核病和灰霉病的作物品种提供了重要的基因资源。",华中农业大学的科研团队利用CRISPR/Cas9技术对油菜中核盘菌效应蛋白的靶标基因BnQCR8进行编辑，成功培育出对菌核病和灰霉病具有显著抗性的油菜植株。这项研究成果已在《植物生物技术》杂志上发表，展示了基因编辑在提高作物抗病性方面的重要应用价值。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
659CTN_079,"具备帕金森核心表型的动物模型建成了660 661帕金森病是一种常见的神经系统变性疾病，主要影响65岁以上的老年人，发病率达2%-3%。此病因较高的发病率、早期诊断的困难以及治疗效果不佳等问题严重影响国民健康，给患者家庭与社会保障带来沉重负担。662 663科技日报记者25日从中科院昆明动物研究所获悉，该所胡新天课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心仇子龙课题组合作，建成了具备帕金森核心表型的基因编辑成年猕猴模型。著名国际期刊《神经科学通报》发表了这一成果。664 665“我们与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心仇子龙课题组通过长期合作，将腺相关病毒作为载体工具，结合已知的帕金森病风险基因及其可能的致病机理，利用腺相关病毒介导的CRISPR/Cas9技术在成年猕猴黑质区域直接编辑PINK1与DJ-1基因，建成首例成年猕猴基因编辑帕金森病模型。”中国科学院昆明动物研究所胡新天研究员说。666 667结果表明，黑质原位基因编辑的成年猕猴出现了帕金森病核心临床运动症状，包括运动迟缓，震颤与姿势异常等，并且老年猴的症状更严重、发病进程更急促，说明基因风险与年龄因素可能共同参与了帕金森病的发病过程。668 669此外，病理染色的结果表明，基因编辑引发的黑质多巴胺能神经元丢失超过60%，并且出现了磷酸化活性α-突触核蛋白的聚集，很可能是路易小体的早期形态。换句话说，这个猕猴模型出现了典型帕金森病病理改变。670 671结合上述的经典临床症状，合作研究团队成功建立了首例具备帕金森病核心表型的基因编辑猕猴模型。这一新型病因性猕猴模型将为帕金森病的病因探索、早期标记物发掘以及有效干预与治疗策略的开发等领域提供了不可替代的研究平台。672 673“我们的研究工作，是依托昆明动物研究所承担建设的‘模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施（灵长类）’开展的。”胡新天研究员说，这一设施将对灵长类动物表型与遗传型进行系统研究，连续、快速、精准、标准化、规模化和自动化地获取信息与分析，客观描述、深入解析生命现象变化中的表型与内在的遗传关系，对解码生命，普惠健康具有潜在重要意义。",中国科学院昆明动物研究所的胡新天研究员与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心的仇子龙研究员合作，利用腺相关病毒介导的CRISPR/Cas9技术，成功在成年猕猴黑质区域编辑了PINK1与DJ-1基因。这一基因编辑事件导致猕猴出现了帕金森病核心临床运动症状，如运动迟缓、震颤与姿势异常，并观察到黑质多巴胺能神经元丢失超过60%，以及磷酸化活性α-突触核蛋白的聚集，这些可能是路易小体的早期形态。这项研究成果已在《神经科学通报》上发表，标志着首例具备帕金森病核心表型的基因编辑猕猴模型的建立，为帕金森病的进一步研究提供了重要平台。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
674CTN_080,"靶向药物“强强联手”，可有效抑制中晚期肝癌进展675 676上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所覃文新团队、肿瘤介入科翟博团队、上海东方肝胆外科医院周伟平团队与荷兰癌症研究所Rene? Bernards院士的合作研究发现，对仑伐替尼治疗无效的中晚期肝癌患者，如联合应用吉非替尼治疗，可有效抑制肝癌进展。7月21日晚，国际著名学术期刊《自然》以封面论文形式在线发表了这项研究成果。677 678据覃文新介绍，根据世界卫生组织最新公布的全球肿瘤统计数据，中国肝癌的发病例数占全球45.3%，死亡例数占全球47.1%。约80%的肝癌患者一经确诊便已进入中晚期，失去根治性手术切除机会，5年生存率低于18%。因此，实施更为精准有效的靶向治疗一直是肝癌临床和基础研究的重点和难点。679 680仑伐替尼是一种口服多激酶靶点抑制剂，可抑制血管内皮生长因子受体、成纤维细胞生长因子受体等激酶。它与索拉非尼同为目前公认的治疗肝癌的一线靶向药物。全球多中心III期临床试验显示，尽管仑伐替尼的肿瘤客观缓解率与索拉菲尼相比，从9.2%提高到了24.1%，但近80%的肝癌患者仍对仑伐替尼治疗无效。因此，寻找分子标志物和联合治疗靶点，提高仑伐替尼的临床治疗效果成为当务之急。681 682为此，研究人员通过成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白9核酸酶（CRISPR-Cas9）基因编辑高通量功能筛选系统，发现敲除受体酪氨酸激酶之一的表皮生长因子受体（EGFR），可提高肝癌细胞对仑伐替尼的药物敏感性。受体酪氨酸激酶是一类重要的膜受体家族，包括大多数的生长因子受体，介导肿瘤细胞的增殖、分化、迁移以及存活等过程。不同受体酪氨酸激酶之间的信号交叉传导对于肿瘤细胞的存活和增殖至关重要。683 684研究人员发现仑伐替尼虽然可以阻断肝癌细胞中成纤维细胞生长因子受体（FGFR，受体酪氨酸激酶家族中的一类重要成员）的促癌信号通路，但这并不足以杀死肝癌细胞，肝癌细胞可以“另辟蹊径”，通过激活另一种受体酪氨酸激酶表皮生长因子受体EGFR，来提供足够的促癌细胞增殖信号，得以存活。这就是肝癌细胞能成功逃避仑伐替尼“打击”的秘密。685 686研究人员还发现在使用仑伐替尼的情况下，采用基因改造技术进一步敲除表皮生长因子受体EGFR能有效杀死肝癌细胞。于是，已上市的EGFR靶向抑制剂吉非替尼进入了研究人员的视线，研究人员通过构建多种不同的肝癌动物模型，验证了联合使用靶向药物仑伐替尼和EGFR靶向抑制剂吉非替尼对高表达EGFR肝癌的治疗效果。687 688“在这项研究中，研究人员公布了首批12例高表达EGFR且经仑伐替尼治疗无效的肝癌患者联用吉非替尼后这两个靶向药物的联合治疗结果，显示药物不良反应并无明显叠加，其中4例患者获得部分缓解，4例快速进展者疾病稳定。”翟博表示，整体疗效令人欣慰。",在上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所、肿瘤介入科、上海东方肝胆外科医院以及荷兰癌症研究所的合作研究中，覃文新、翟博、周伟平和Rene Bernards等研究人员利用CRISPR-Cas9基因编辑高通量功能筛选系统，发现通过敲除表皮生长因子受体（EGFR），可以提高肝癌细胞对仑伐替尼的药物敏感性。进一步的研究表明，联合使用仑伐替尼和EGFR靶向抑制剂吉非替尼，能有效抑制高表达EGFR的中晚期肝癌细胞的进展。这项研究成果已在国际著名学术期刊《自然》上发表，显示了这种基因编辑技术和靶向药物联合治疗策略的潜力。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
689CTN_081,"科研人员“一石二鸟”，两种真菌病害遇“天敌”690 6917月21日，记者从华中农业大学获悉，该校科研团队通过基因编辑技术获得了对两种真菌病害具有高抗性的作物。相关研究以“一石二鸟：编辑一个植物基因，防控两种真菌病害”为题，在线发表在近期的《植物生物技术》（Plant Biotechnology Journal）杂志。692 693在农田环境中，作物往往同时应对多种病原菌的侵染，创制能够抵御多种病原物的品种将显著提高作物的生产效益和生态效益。该研究利用CRISPR/Cas9技术对油菜中核盘菌效应蛋白的靶标基因BnQCR8进行编辑，获得了对菌核病和灰霉病抗性均显著增强的油菜植株。核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）和灰葡萄孢（Botrytis cinerea）是典型的死体营养型病原真菌，可分别侵染700和3000多种植物，包括十字花科、茄科、菊科和豆科等科的重要经济作物，引起菌核病和灰霉病，造成巨大的经济损失。但生产上缺乏高抗菌核病和灰霉病的品种，也没有同时抗两种病害的品种可供利用。694 695QCR8是呼吸链上细胞色素b-c1复合物的一个保守亚基，研究发现QCR8是核盘菌效应蛋白SsSSVP1及其灰葡萄孢同源蛋白BcSSVP1在植物中的靶标蛋白。在油菜中存在8个同源拷贝的QCR8，利用CRISPR/Cas9技术将油菜中8个同源拷贝进行编辑，分别获得不同基因型的BnQCR8突变体。核盘菌和灰葡萄孢在BnQCR8突变体（WCR1、WCR2、WCR3、WCR4和WCR5）上形成的病斑面积均显著小于野生型Westar上的病斑面积。此外，被编辑的BnQCR8基因拷贝数越多，突变体的抗病能力越强，即突变体株系对核盘菌的抗性与突变体中BnQCR8基因被编辑的数量呈正相关，表明编辑BnQCR8基因显著提高了油菜对菌核病（图1 a，c）和灰霉病（图1 b，d）的抗性。编辑BnQCR8基因后，对油菜的角果、种子数量、单株产量、千粒重及种子含油量等没有显著性差异影响（图c），表明编辑BnQCR8基因在抗病分子育种中具有重要的实践应用价值。696 697该研究从病原菌致病基因为出发点，筛选作物中靶标基因，通过基因编辑培育抗病新品种，为提高植物广谱抗病能力提供了新的研究思路。由于QCR8基因广泛存在植物之中，编辑其他作物的该基因也极有可能获得抗病材料，该研究为创制高抗菌核病和灰霉病的作物品种提供了重要的基因资源。698 699华中农业大学农业微生物学国家重点实验室、湖北省作物病害监测和安全控制重点实验室、植物科学技术学院博士研究生张学坤为论文第一作者，姜道宏教授为论文通讯作者。本研究得到了财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系的资助。",华中农业大学的科研团队，包括张学坤博士和姜道宏教授，利用CRISPR/Cas9技术成功编辑了油菜中核盘菌效应蛋白的靶标基因BnQCR8，从而培育出对菌核病和灰霉病具有显著抗性的油菜植株。这项研究成果不仅显著提高了油菜的抗病性，而且对油菜的角果、种子数量、单株产量、千粒重及种子含油量等农艺性状没有不良影响，显示出其在抗病分子育种中的重要实践应用价值。该研究由华中农业大学农业微生物学国家重点实验室、湖北省作物病害监测和安全控制重点实验室、植物科学技术学院共同完成，并在《植物生物技术》杂志上发表。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,2微生物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
700CTN_082,"中科院大连化物所实现毕赤酵母高效代谢改造701 702记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉，该所研究员周雍进团队研究在毕赤酵母方面的研究取得新进展，构建了基因编辑工具，强化了同源重组从而实现了基因精准编辑，鉴定了染色体基因整合位点并表征了系列不同表达强度的启动子，发展了双因素调控策略调控了脂肪醇生物合成。相关研究成果发表在《核酸研究》上。703 704甲醇酵母代表菌株毕赤酵母，它以甲醇为“食物”，具有高密度发酵的优点，每个细胞就像一个催化工厂，在生产脂肪醇等人类所需化合物方面具有潜在价值。构建毕赤酵母细胞工厂，往往需要将外源基因植入细胞基因组中，让植入基因实现表达。然而，基因的随机重组大大降低了外源基因的“移植成功率”，同时，外源基因的随机插入，或将导致细胞死亡或功能受损。此外，成功“打入”细胞内部的外源基因，或由于缺乏启动子而不能正常表达，导致了“颗粒无收”。705 706针对这些问题，研究团队强化了毕赤酵母同源重组效率，发现了限制同源重组修复的关键基因RAD52，其高表达能将单基因编辑效率提升至90%。此后，研究团队发现，敲除MPH1基因可以使多片段重组效率提升13.5倍。在此基础上，他们鉴定出46个可用于外源基因整合的中性位点，这些中性位点可以放置外源基因且不影响细胞功能；鉴定并表征了18个常用启动子的表达情况。707 708研究团队发现，不同启动子和中性位点的组合会导致脂肪醇产量的巨大差异，由此发展出双因素调控策略，实现了调控脂肪醇合成效率的调控，其中最高产量和最低产量的差异达到30倍。历时3年，研究团队建立了毕赤酵母高效基因编辑系统。709 710周雍进表示，理论上，该系统可以在1个毕赤酵母稳定装载超过100个外源基因，并能实现基因表达的精准调控，为毕赤酵母的合成生物学研究提供便利，也为其它非常规酵母代谢工程改造提供借鉴。",中国科学院大连化学物理研究所的研究员周雍进领导的团队，通过强化同源重组技术，成功实现了毕赤酵母的高效基因精准编辑。他们不仅提升了单基因编辑效率至90%和多片段重组效率至13.5倍，还鉴定了染色体基因整合位点，并表征了不同表达强度的启动子。此外，团队还发展了双因素调控策略，显著提高了脂肪醇的生物合成效率，其中产量最高与最低的差异达到30倍。这些研究成果已发表在《核酸研究》期刊上，为毕赤酵母的合成生物学研究及其他非常规酵母的代谢工程改造提供了重要参考。,0早期基因编辑技术,3工业应用,2微生物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
711CTN_083,"单碱基编辑首次应用于非人灵长类模型，为心血管疾病预防提供全新思路712 713美国遗传学家团队近日首次在非人灵长类模型中，实现了对一种名为PCSK9基因剪接位点的高效精准编辑。这一成功意味着，只需单次注射，便可持久抑制肝脏中PCSK9基因的表达，其为心血管疾病的预防提供了全新的思路，并极大地推动了单碱基编辑技术的临床转化应用。研究报告19日公开于英国《自然》杂志网站。714 715人们熟知的CRISPR-Cas9工具被认为存在安全性和效率较低下等问题，而新型单碱基编辑器ABE的出现，克服了以上弊端，使高效精准的基因编辑有望实现。这一利器此前已在小鼠模型中取得一定的成绩，不过在非人灵长类动物模型中，该工具仍存在一些不明确性，严重影响了单碱基编辑技术在临床治疗中的应用。716 717美国Verve Therapeutics医疗科技公司由世界级心血管遗传学家和基因编辑先驱创建，此次，科学家塞卡尔·卡西里森及其团队利用单碱基编辑工具ABE和脂质纳米颗粒，实现了非人灵长类模型中PCSK9基因剪接位点的精准编辑。研究人员在将单碱基编辑工具ABE8.8用于对PCSK9基因剪接位点的编辑后，实现了对PCSK9表达的持久“关闭”。目前已知，这一基因在胆固醇和脂肪酸代谢中起着非常重要的作用。718 719团队在食蟹猴原代肝细胞中证实了其有效性，实验中的食蟹猴并无其他肝功能异常和健康异常。该结果表明，在非人的灵长类动物中，通过脂质纳米颗粒递送的ABE单碱基编辑具有较高的安全性。720 721在另一项研究中，瑞士苏黎世大学与荷兰玛西玛公主小儿肿瘤中心的联合团队，同样借助于脂质纳米颗粒递送的ABE系统在小鼠和非人灵长类动物中实现了肝脏组织中PCSK9基因的精准编辑，有效降低了PCSK9和低密度脂蛋白的含量。722 723这些成果将推动单碱基编辑治疗下一步的临床转化，同时为未来心血管疾病和肝病的预防治疗工作打开新的大门。",美国Verve Therapeutics公司的科学家塞卡尔·卡西里森及其团队，首次在非人灵长类动物模型中使用单碱基编辑器ABE技术，高效精准地编辑了PCSK9基因剪接位点，实现了对该基因在肝脏中的持久抑制。这一成果不仅为心血管疾病的预防提供了新思路，也极大推动了单碱基编辑技术的临床转化应用，相关研究成果已在《自然》杂志上发表。这标志着单碱基编辑技术在治疗心血管及肝病方面迈出了重要步伐。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
724CTN_084,"基因编辑启动抗性蛋白 感病水稻变身抗病水稻725 726据中国农业科学院最新消息，该院作物科学研究所水稻抗病基因挖掘与利用创新组，利用基因编辑技术启动抗性蛋白，成功将感病品种水稻转变成广谱高抗白叶枯病的水稻品种，创制了广谱高抗白叶枯病水稻培育的新途径，为有效利用重要的基因核心元件提供了模型。相关研究成果发表于《分子植物(Molecular Plant)》。727 728创新组负责人、中国农科院作科所研究员赵开军介绍，水稻白叶枯病是世界范围内的毁灭性细菌病害。水稻抗白叶枯病基因Xa23是我国科学家从国内野生稻资源中发掘的，是育种家公认的目前最好用的广谱抗白叶枯病基因，携带Xa23基因的水稻表现出非常广谱的白叶枯病抗性。但是，Xa23平时不表达（否则植株会死掉），只是在面临病原菌侵染时立刻启动表达，编码出强悍的抗病蛋白XA23，该小蛋白直接快速杀死被感染的水稻细胞，断绝病原菌的营养供给，从而“饿死”病原菌，保护了其他未被侵染的水稻细胞，最终实现高度抗病。尽管Xa23基因源自野生稻，但其开放读码框在栽培稻品种中广泛存在，只是其启动子区缺少能监测病原菌的元件，因此在面临白叶枯病菌侵染时，Xa23不能启动表达，所以表现出感病。729 730该项研究利用CRISPR/Cas9介导的同源重组技术，把监测病原菌的启动子元件定点插入到原本感白叶枯病的水稻品种的基因组中，创制出了对供试的20个白叶枯病菌小种全部高抗的基因编辑株系，证明了可以在一年内（两个世代）将一个“感病品种”转变成广谱高抗白叶枯病的水稻品种，而且原品种的株高、旗叶长宽、穗数、穗长、结实率、千粒重、单株产量等性状不受影响。这是对水稻白叶枯病抗性优异基因Xa23和新兴的基因组编辑技术在水稻改良中应用的重大扩展，为有效利用重要的基因核心元件提供了模型。",中国农业科学院作物科学研究所水稻抗病基因挖掘与利用创新组的负责人赵开军运用CRISPR/Cas9介导的同源重组技术，成功将感病品种水稻通过基因编辑转变为广谱高抗白叶枯病的水稻品种。这一研究成果不仅创制了广谱高抗白叶枯病水稻培育的新途径，还为有效利用重要的基因核心元件提供了模型，相关成果已发表在《分子植物(Molecular Plant)》杂志上。,2现行技术创新与优化,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
731CTN_085,"大豆雄性不育基因：50年未找到 首次被克隆732 733据中国农业科学院最新消息，该院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种选育创新团队，联合国内优势科研机构，成功克隆了科学界孜孜以求50年而不获的大豆雄性不育基因MS1，为拓宽大豆品种的遗传基础提供了重要支撑。相关研究成果在线发表于《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》。734 735团队执行首席、中国农科院作科所研究员孙石介绍，大豆是典型的自花授粉作物，花器官小，人工杂交困难、效率低；不同地理来源品种常因花期不遇进一步限制了品种间的基因交流，导致大豆育成品种遗传基础狭窄，遗传改良进度缓慢。构建轮回选择群体是拓宽作物品种遗传基础的有效方法。我国学者利用引进的雄性不育MS1突变体（ms1），成功构建了针对不同产区的轮回选择基础群体，并选育出大豆新品种。然而，由于迟迟未找到该基因在染色体上的准确位点，“等于不知道它长什么样”，无法建立高效的生物育种技术体系，严重限制了轮回选择育种的效率。736 737团队针对不育基因的特点，提出了公共对照池分子克隆策略，即利用已公开的大豆品种重测序数据作为公共对照池，以ms1雄性不育纯合材料构建突变池，通过高通量测序分析，定位了ms1基因位点；并通过CRISPR/Cas9技术，创制该基因编辑突变体，成功再现了ms1材料的雄性不育表型，从而有力证实了MS1基因突变导致ms1材料的雄性不育。这是大豆雄性不育基因分子克隆和功能实证的首例报道，为提高大豆雄性不育ms1轮回选择群体的育种效率、利用基因编辑技术定向导入雄性不育性状、拓宽大豆品种的遗传基础提供了重要支撑。738 739研究建立的公共对照池分子克隆策略对于重要突变体基因的分子克隆也具有重要的借鉴价值。",中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种选育创新团队，由团队执行首席孙石领导，成功克隆了长期未解的大豆雄性不育基因MS1，并利用CRISPR/Cas9技术在ms1雄性不育纯合材料上进行基因编辑，成功再现了ms1材料的雄性不育表型，从而有力证实了MS1基因突变导致ms1材料的雄性不育。这一成果不仅提高了大豆育种的效率，也为基因编辑技术的应用提供了重要支撑，相关研究成果已发表于《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
740CTN_086,"我国突破牛多能性拓展新型干细胞诱导关键技术741 74215日，记者从内蒙古赛科星家畜种业与繁育生物技术研究院获悉，由该院生物遗传学家李喜和博士领衔的科研团队成功找到不依赖外源基因的牛多能性拓展新型干细胞的诱导关键技术并揭示了其生物学特性，相关研究成果已与近日发表于国际顶级学术期刊《美国科学院院报》（PNAS）。据悉，这是国际范围内草食家畜干细胞研究的里程碑式研究成果。743 744家畜干细胞不仅在生命科学基础研究领域具有重要科学价值，同时在动物育种与人类疾病模型领域具有广阔的应用前景。但是与实验动物及人类干细胞研究成果相比，家畜干细胞诱导关键技术一直是世界性技术难题。745 746李喜和团队通过基因编辑载体的系统重编程技术，采用?“8因子诱导组合”与自主研制的干细胞特定培养体系，经过五年、数百次的干细胞诱导关键技术探讨与干细胞培养关键因子检测试验，成功获得了由体细胞与早期胚胎细胞建立的两组多能性拓展的新型牛干细胞；通过体内、体外干细胞分化和嵌合实验证明这两种新型干细胞具有三胚层分化潜能。与前期国内外同类研究相比，该研究获得的新型干细胞充分显示了拓展多能性。747 748研究证明，新获取的拓展多能新型牛干细胞遗传特性稳定，可通过细胞核移植重新构建克隆胚胎，由其诱导再生出次代牛新型干细胞基因编辑效率可达22.9%，这对于干细胞家畜生物育种与临床应用具有至关重要的指导意义。目前，李喜和团队已采用该项新技术经建立了TOP遗传品质的种质奶牛干细胞系统，并在伊利集团牧场开展奶牛生物育种开发应用。",内蒙古赛科星家畜种业与繁育生物技术研究院的生物遗传学家李喜和博士及其团队，通过采用基因编辑载体的系统重编程技术，成功开发了一种不依赖外源基因的牛多能性拓展新型干细胞。这项技术主要利用体细胞与早期胚胎细胞，其研究成果已发表在国际顶级学术期刊《美国科学院院报》（PNAS）。新型干细胞显示出遗传特性稳定，并能通过细胞核移植技术重新构建克隆胚胎，基因编辑效率高达22.9%，这对家畜生物育种与临床应用具有重要的指导意义。目前，这项技术已在伊利集团牧场用于奶牛生物育种开发。,2现行技术创新与优化,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
749CTN_087,"巧用“基因剪刀”，提高橡胶树遗传改良效率750 7514月9日，记者从中国热带农业科学院获悉，该院橡胶所育种团队在橡胶树CRISPR/Cas9质粒编辑体系研究方面取得重要进展，率先建立了橡胶树CRISPR/Cas9基因编辑体系。752 753该研究进一步奠定了中国热带农业科学院在橡胶树基因编辑领域的领先地位。754 755近年来兴起的以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术是生命科学研究领域的革命性技术，为植物学基础研究及作物精准遗传改良提供了高效、快速的遗传操作工具。该技术在大田作物和模式植物中应用广泛，但用于热带高大乔木橡胶树面临极大难度。橡胶所育种团队克隆了5个橡胶树内源的HbU6基因的启动子，构建了CRISPR/Cas9原生质体瞬时转化编辑载体，编辑效率达8.47%—24.92%。756 757研究团队以HbPDS基因为靶标，构建了CRISPR/Cas9稳定转化编辑载体，通过农杆菌介导的橡胶树胚性愈伤遗传转化，实现了对愈伤中靶标基因HbPDS的基因编辑。目前编辑的愈伤组织已经分化形成体胚，正在进行植株再生工作。758 759团队成员杨先锋博士介绍，该技术体系具有广阔的应用前景。当前，杂交育种是橡胶树新品种培育的主要方式，但橡胶树童期长达5—6年，难以短时间培育出纯和自交系，培育一个品种需要长达20—30年的时间，这成为橡胶树杂种优势利用的限制因素。利用基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术，可极大地提高橡胶树遗传改良效率。",中国热带农业科学院橡胶所育种团队，在杨先锋博士的带领下，成功建立了橡胶树CRISPR/Cas9基因编辑体系，并通过该技术在橡胶树胚性愈伤组织上实现了遗传改良，极大提高了橡胶树的遗传改良效率。这一成就不仅展示了CRISPR/Cas9技术在热带乔木领域的应用潜力，也为未来橡胶树的品种培育提供了一个高效的遗传操作工具，有望缩短品种培育的周期。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
760CTN_089,"橡胶树基因编辑体系研究取得重要进展761 7624月9日，记者从中国热带农业科学院获悉，该院橡胶所组培与转基因育种团队在橡胶树CRISPR/Cas9质粒编辑体系研究方面取得重要进展，率先建立了橡胶树CRISPR/Cas9基因编辑体系。该研究进一步奠定了中国热科院在橡胶树基因编辑领域的领先地位。763 764近年来兴起的以CRISPR/Cas9为代表的基因组编辑技术是生命科学研究领域的革命性技术，为植物学基础研究及作物精准遗传改良提供高效、快速的遗传操作工具。该技术在大田作物和模式植物应用广泛，但在热带高大乔木橡胶树建立该技术体系的难度极大。橡胶所组培与转基因育种团队经过艰苦攻关，克隆了5个橡胶树内源的HbU6基因的启动子用于构建CRISPR/Cas9原生质体瞬时转化编辑载体，编辑效率介于8.47%-24.92%之间。765 766研究团队以HbPDS?基因为靶标，构建了CRISPR/Cas9稳定转化编辑载体，通过农杆菌介导的橡胶树胚性愈伤遗传转化，实现了对愈伤中靶标基因HbPDS的基因编辑。目前编辑愈伤已经分化形成体胚，正在进行植株再生工作。767 768团队成员杨先锋博士介绍，该技术体系具有广阔的应用前景。当前，杂交育种是橡胶树新品种培育的主要方式，但橡胶树童期长达5-6年，难以短时间培育出纯和自交系，培育一个品种需要长达20-30年的时间，这成为橡胶树杂种优势利用的限制因素。利用基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术，在T0代即可产生纯合转化植株，从而极大提高橡胶树遗传改良效率。",在中国热带农业科学院橡胶所组培与转基因育种团队的领导下，杨先锋博士和他的团队利用CRISPR/Cas9基因编辑体系，在橡胶树胚性愈伤上实现了遗传改良，显著提高了遗传改良的效率，使得在T0代就能产生纯合转化植株。这一技术的应用不仅巩固了该研究院在橡胶树基因编辑领域的领先地位，还预示着基因编辑技术在橡胶树遗传改良中的广阔前景。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
769CTN_090,"我科学家获得一代聚合多个优异基因的小麦新种质770 771据中国农科院最新消息，该院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队，利用多基因编辑技术，实现了冬小麦一代多个优异等位基因聚合，并成功获得了无转基因、聚合多个优异等位基因的小麦新种质，为小麦和其他多倍体农作物开展多基因聚合育种提供了重要的技术支撑。相关研究成果最新在线发表于《分子植物（Molecular Plant?）》。772?773团队成员、中国农科院作科所研究员夏兰琴介绍，小麦是保障我国粮食安全的重要主粮作物。目前，利用CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑技术已广泛应用于农作物功能基因组学研究和作物遗传育种改良，但由于小麦为异源六倍体、基因组比较庞大且背景复杂，遗传转化效率相对较低，目前仍然缺乏高效的小麦多基因编辑体系。774 775团队利用CRISPR/Cas9系统和多顺反子tRNA自剪切体系，开发了一种高效、通用的多基因编辑技术。以控制穗发芽抗性、氮吸收利用、株型、支链淀粉合成和磷转运的6个基因作为靶基因，分别构建同时靶向2个、3个、4个和5个基因组合的多基因编辑载体，以黄淮麦区大面积种植的小麦品种郑麦7698为受体材料，实现15个基因组位点同时编辑，获得了2、3、4、5个基因编辑植株，最高编辑效率可达50%。进一步通过胚拯救和后代分离，成功获得了无转基因、多个优异等位基因聚合的小麦新种质。776 777CRISPR/Cas9系统介导的小麦多基因编辑，获得聚合多个优良等位基因的小麦新种质。778 779这一小麦高效、通用多基因编辑体系的建立，将有助于促进小麦分子生物学研究和复杂性状形成的网络解析，定向创制小麦新种质，加速育种进程。",中国农科院作物科学研究所的作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队，在研究员夏兰琴的带领下，利用CRISPR/Cas9系统和多顺反子tRNA自剪切体系这一高效的多基因编辑技术，成功在小麦品种郑麦7698中同时编辑多个基因位点，获得了无转基因、聚合多个优异等位基因的小麦新种质。这一成果不仅为小麦和其他多倍体农作物的多基因聚合育种提供了重要技术支撑，还被发表在了《分子植物（Molecular Plant）》杂志上，标志着该技术的重要学术认可和应用前景。,2现行技术创新与优化,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
780CTN_091,"玉米基因编辑技术研究与国际同步781 782基因编辑等生物技术为改变某些目标性状提供了新的路径和策略。783 784基因编辑技术是近10年来新兴的颠覆性生物技术，具有变异明确、稳定遗传、研发效率高与适用范围广等特点。该技术的出现打破了传统玉米育种所遇到的瓶颈难题，极大地推动了现代玉米育种的发展。785 786“经过多年不懈改进，基于细菌适应性免疫机制原理，我国科学家研发出了以RNA为指导识别单元、以核酸修饰酶为定点突变活性工具酶的新一代基因编辑技术体系。该技术体系能够对目标基因实行精准突变或修饰，从而使育种专家获得所需的生物育种性状。”黎亮说。787 788农科所谢传晓研究员团队就在这一研究领域做了大量创新性的工作，使得我国在玉米基因编辑育种的技术储备和国际水平保持同步。789 790团队利用基因编辑技术对玉米育性基因的功能结构域进行了定点定向删除，从而创制了核不育系，并巧妙地利用基因编辑技术使之与保持系技术兼容，从而创制出操控型核不育保持系品种。791 792“用这种技术育成新品种后，在进行制种时不再需要人工或机械去雄，可以实现‘一步法’制种，降低了生产成本。”黎亮说。793 794他表示，未来多项育种技术的有机融合将大大提高玉米育种的效率，形成新的工程化育种模式。",在中国，科学家黎亮和谢传晓领导的农业科学研究所团队，通过基于细菌适应性免疫机制原理的新一代基因编辑技术体系，对玉米育性基因的功能结构域进行了精准的编辑，成功创制了核不育系和操控型核不育保持系品种。这项技术的应用不仅解决了传统育种的瓶颈，还实现了制种过程的自动化，显著降低了生产成本，推动了玉米育种技术的国际同步发展。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
795CTN_092,"基因编辑技术或可快速高效构建猕猴疾病模型796 797记者25日从中科院昆明动物研究所获悉，该所近日与多家机构的研究人员合作，利用病毒介导的基因编辑技术，在成年猕猴上成功复制出孤独症症状，为今后探索快速构建转基因工程猕猴疾病模型奠定了良好基础。798 799孤独症谱系障碍，俗称为自闭症，是一类严重的发育障碍性疾病，其特征是患者出现类似自闭行为，如社会交流障碍、语言交流障碍和重复刻板行为等。罹患此疾病的少年儿童，很难接受正常的教育过程并融入社会。目前其发病机制并不完全清楚，但已有充分证据表明，MECP2基因突变与此疾病的发生有着密切联系。通过基因编辑技术在动物体内对此基因进行编辑和建模，是目前研究的重要手段。800 801“在研究具有典型社交障碍的孤独症疾病方面，非人灵长类，尤其是群居动物猕猴具有明显优势，因此研究此基因在非人灵长类体内产生的病理学效应具有深远意义。”中科院昆明动物研究所胡新天研究员介绍，目前主流的MECP2转基因非人灵长类模型主要基于胚胎转基因技术构建，虽然具有非常重要的应用前景，但存在制作周期长、成功率低、成本高等问题。802 803研究团队把携带基因编辑的腺相关病毒，注射到猕猴调控社交记忆的海马脑区。这些病毒表达后可以激活编辑工具，从而对猕猴海马脑区的MECP2基因进行编辑。随后，研究人员通过长期跟踪监测发现，基因编辑猕猴出现了社交障碍，睡眠节律紊乱等多种与孤独症患者核心症状十分相似的行为改变。804 805但意外的是，他们并没有在这些基因编辑猴中观察到刻板运动等其他孤独症的核心症状，这也意味着有可能不同的脑区在该疾病的发生发展中扮演着不同的角色。通过此方法，研究人员可以拆分复杂脑疾病不同症状与不同脑区间的联系。806 807同时，研究结果显示，该技术能够快速高效地在猕猴上复制出疾病相关的症状，今后可快速构建转基因工程猕猴疾病模型。国际期刊《科学简报》在线发表这一研究成果。",中国科学院昆明动物研究所的研究员胡新天与团队，利用病毒介导的基因编辑技术，成功在成年猕猴的海马脑区进行基因编辑，复制出孤独症症状。这一成果不仅展示了该技术在快速构建转基因工程猕猴疾病模型方面的潜力，也为未来疾病研究提供了新的方向。相关研究成果已在国际期刊《科学简报》上发表。,2现行技术创新与优化,0基础研究,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
808CTN_094,"“基因魔剪”给每个癌细胞打上独特标记有助揭示癌症转移动态过程 追踪肿瘤扩散模式809 810据最新一期《科学》杂志报道，美国科学家使用CRISPR基因编辑技术，给每个癌细胞打上独特标记，绘制出一个详细的癌细胞演化图谱。新研究不但更清晰地描述了癌症转移背后的动态过程，而且发现了促进癌细胞转移的“热点”基因和“中转枢纽”。811 812当癌症仅限于体内某个部位时，通常可以通过手术或其他方法来治疗。然而，与癌症有关的大部分死亡由癌细胞在全身的转移造成。转移的确切时刻非常短暂，常常淹没在肿瘤中发生的数百万次分裂中。这些事件通常无法实时监测。813 814在新研究中，研究人员使用了人类KRAS突变型肺癌小鼠模型，并用编码Cas9蛋白的基因改造了癌细胞。当小鼠体内的癌细胞不断分裂增殖时，Cas9在目标DNA位点进行不断剪切，而癌细胞的DNA修复机制会不断修补这些缺口，它会修补或删除一些随机的核苷酸，从而形成被称为“插入/缺失”（indel）的独特修复序列。这些序列会随着细胞的分裂一代代地传递下去，成为每个癌细胞携带的独特标记。815 816这种剪切和修复几乎在每一代中都是随机发生的，由此可以画出非常精细的癌细胞演化图谱——显示转移的癌细胞在体内的扩散路径和方向。817 818研究人员发现，这些癌细胞尽管来自同一细胞系，但在移植后转移的路线不同。对此，研究人员认为，随着原始癌细胞系经过多代分裂，癌细胞似乎发展出了不同的转移特性。819 820有的癌细胞和它的所有后代都只在一个组织中出现，这意味着它们没有发生转移；而另一些癌细胞的后代则在多个组织中出现。821 822研究人员开始在这些具有不同转移特性的癌细胞系中寻找差异表达基因。通过单细胞RNA测序，研究人员在比较了具有不同转移潜力的癌细胞的基因表达图谱后发现，IF127和REG4等基因的高度表达与高转移潜力相关；而KRT17和RPS4Y1等基因的表达与低转移潜力相关。研究团队通过敲除或过表达KRT17基因，证明该基因实际上控制了肿瘤的侵袭性。823 824能够以这种方式识别与转移相关的基因可以帮助研究人员回答有关肿瘤如何进化和适应的问题。参与研究的麻省理工学院教授乔纳森·魏斯曼说：“这是一种观察肿瘤行为和进化的全新方法。”825 826利用癌细胞演化图谱，研究人员还发现了癌细胞转移行为的特定特征。许多癌细胞转移的第一步是从肺部转移到纵隔淋巴组织这个“中转枢纽”，这表明在小鼠模型中，这一部位与癌细胞向体内扩散密切相关。827 828魏斯曼博士表示，这些“中转枢纽”的发现在抗癌疗法开发方面具有重要意义。“如果你把癌症治疗的重点放在这些部位，你就可以第一时间延缓或者预防癌症转移的发生。”",在最新一期的《科学》杂志中，麻省理工学院的乔纳森·魏斯曼教授领导的研究团队利用CRISPR基因编辑技术对人类KRAS突变型肺癌小鼠模型中的癌细胞进行了标记，创建了详尽的癌细胞演化图谱。这项技术不仅揭示了癌症转移的动态过程，还识别出了促进癌细胞转移的关键基因，如IF127和REG4，以及与低转移潜力相关的基因KRT17和RPS4Y1。此外，研究还发现了癌细胞转移的“中转枢纽”，为未来的抗癌治疗提供了新的策略方向。这种基因编辑事件的发现为理解肿瘤的行为和进化提供了全新视角。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
829CTN_095,"CRISPR技术将数据存入活细胞DNA830 831美国研究人员通过CRISPR技术，将数字电子信号直接转换为存储在活细胞基因组中的遗传数据——哥伦比亚大学研究团队使用CRISPR基因编辑技术，将编码二进制数据（计算机用来存储数据的1和0）的特定DNA序列插入细菌细胞。通过将这些DNA序列的不同排列分配给不同英文字母，研究人员将文本消息“hello world！”成功编码进了大肠杆菌细胞内的DNA中。研究团队随后通过提取和测序细菌DNA解码了该消息。这或是迈向开发用于长期数据存储新介质的关键一步。",美国哥伦比亚大学研究团队利用CRISPR基因编辑技术，在大肠杆菌细胞的DNA中成功编码并存储了数字电子信号。他们将二进制数据编码成特定的DNA序列，并将这些序列的不同排列对应到不同的英文字母，最终将文本消息“hello world！”编码进细胞内。通过后续的DNA提取和测序，研究团队成功解码了这条消息。这一成就标志着使用活细胞作为长期数据存储介质的潜在可能性。,1现行的基因编辑技术,0基础研究,2微生物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
832CTN_097,"仁济医院沈南团队揭示红斑狼疮遗传暗物质的生物学功能 为特异性免疫干预治疗提供新策略833 8341月8日，国际权威期刊《Nature Communications》在线发表了上海交通大学医学院附属仁济医院风湿病学研究所沈南教授团队的最新研究成果《系统性红斑狼疮非编码遗传位点控制免疫细胞特异性增强子的表观修饰调控疾病关键microRNA表达》。该研究整合了表观遗传学、3D基因组学及CRISPR技术，阐明了在狼疮发病关键通路中起重要调控作用的非编码RNA在特定免疫细胞亚群中异常表达的分子遗传学机制，为今后系统鉴定大量SLE非编码遗传因子的生物学功能及发展细胞特异性干预手段提供了新的研究范式。835 836据沈南介绍，SLE是一种多发于女性，能够造成多个器官受损的慢性自身免疫性疾病，严重者可危及生命。但是该病的病因不明，而且目前缺乏有效的治愈手段。大量研究提示遗传和环境因素与该病的发生密切相关，比如在SLE患病人群中，同卵双胞胎的发病概率要远远大于异卵双胞胎。因此，对决定遗传的基因组功能进行研究将有助于揭示SLE的发病机制，开发新的预防和治疗手段。837 838沈南研究团队一直聚焦于遗传和SLE的相关研究。近年来，利用传统的一代测序和先进的二代测序以及外显子测序等手段，发现了多个与SLE相关的疾病易感基因和位点，相关研究证实了SLE的遗传易感性，并得到了国际同行的证实和广泛关注。但是目前的研究显示许多疾病易感位点作为遗传标签而不是功能性的疾病位点存在，只有确定功能性的遗传易感位点，解析其中的分子机制，才能为疾病的早发现，早诊断和治疗提供新的思路。相关研究也一直是遗传学领域研究的热点和难点。839 840在人类基因组中，非编码序列占据99%，但这些非编码序列并不是没有功能的。比如增强子，作为非编码序列的一部分，决定了基因能在哪一种细胞中表达以及细胞分化的命运。有趣的是，遗传发现的狼疮遗传易感位点大多位于非编码区，而且位于增强子区域。基于上述发现，研究人员猜想位于增强子区域的疾病易感位点可能作为一个标签，提示基因组中哪些疾病易感位点是有功能的，哪些调控区域能够参与SLE发病的发生发展。841 842为此，研究人员首先综合利用遗传学、表观组学、高通量测序技术等多组学技术确定具有潜在调节功能的疾病易感位点。之后采用3D基因组学，基因编辑技术在细胞系，不同原代免疫细胞和人源化小鼠体内对疾病易感位点进行编辑，发现定位于基因间的rs2431697所在的增强子通过特别的染色体三维结构在单核细胞内特异性参与调控miR-146a表达，而且不同等位基因差异性影响转录因子的结合和染色体开放状态，精细调控狼疮致病基因的表达。更为重要的是，研究人员发现进一步通过CRISPR激活系统导入狼疮病人的外周血细胞，可以靶向作用于遗传易感位点所在的增强子来特异性升高单核细胞内miR-146a的水平从而有效阻断狼疮病人干扰素通路的异常活化。843 844该研究展示了一种筛选功能性疾病易感位点和功能性调控元件的策略，并将自身免疫性疾病风险遗传变异与自身免疫性疾病病因联系起来，为自身免疫性疾病的治疗提供了新的方向和靶点。845 846据悉，此项工作得到国家自然科学基金、国家人类遗传资源共享服务平台、上海市重点医学中心建设项目的支持。",沈南教授团队，来自上海交通大学医学院附属仁济医院风湿病学研究所，利用CRISPR激活系统在人源化小鼠体内的单核细胞进行基因编辑，成功特异性升高单核细胞内miR-146a的水平，有效阻断狼疮病人干扰素通路的异常活化。这一成果被《Nature Communications》期刊发表，为自身免疫性疾病的治疗提供了新的方向和靶点。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
847CTN_098,"对肉过敏只能食素？基因工程技术让你可以放心吃肉848 849由美国医疗公司Revivicor研发的基因编辑猪“GalSafe猪”12月14日获得美国食品与药物管理局（FDA）的批准，既可食用也可用来生产医疗产品。科学家通过基因工程手段，敲除了在猪细胞表面添加α-半乳糖（Alpha-gal）的蛋白酶，那些对肉类过敏的普通人群因此可以放心安全地食用这种基因编辑猪。850 851此外，“GalSafe猪”还可以用来生产类似于肝素的药物，它的组织和器官还可能潜在地解决患者接受异种器官移植后的免疫排斥问题。852 853“‘GalSafe猪’获准上市，标志着基因编辑动物首次实现食用和医疗双重用途。”中科院遗传与发育研究所生物学研究中心高级工程师姜韬在接受科技日报记者采访时表示。",由美国医疗公司Revivicor研发的基因编辑猪“GalSafe猪”已获得FDA批准，可用于食用和医疗产品生产。通过基因工程手段，科学家敲除了猪细胞表面添加α-半乳糖的蛋白酶，使得对肉类过敏的人群可以安全食用这种猪肉，并可能用于生产肝素类药物及解决异种器官移植的免疫排斥问题。中国科学院遗传与发育生物学研究所生物学研究中心的高级工程师姜韬指出，这标志着基因编辑动物首次实现食用和医疗双重用途。,3泛指基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
854CTN_099,"“基因魔剪”首次治愈两种遗传性血液病855 856这是CRISPR基因编辑技术临床首次证实可有效治疗遗传疾病。857 858镰刀型红细胞贫血和β-地中海贫血，是两种常见的基因缺陷性疾病，其共同特点是由于珠蛋白基因的缺陷使血红蛋白中的珠蛋白肽链有一种或几种合成减少或不能合成，从而产生无效的血红蛋白。目前常见的治疗方法是输血或输入铁螯合剂，很可惜这些方法容易出现中毒现象；利用造血干细胞移植本是一个根治之法，但匹配的捐赠者很可能匮乏，移植后的并发症也随时会发生。正因此，基因治疗从分子水平上纠正治病基因的表达，成为病人的新希望。859 860今年年底，美国研究人员宣布他们用CRISPR技术对患者的骨髓干细胞进行基因编辑后，两名β、地中海贫血患者和一名镰状细胞疾病患者，不再需要输血。861 862最新的报告表明，患者的治疗时间长达17个月，现在正在产生大量胎儿血红蛋白，并且再没有经历过每几个月发作一次的疼痛。这一次，“基因魔剪”实现了精准靶向治疗，为未来基因缺陷性疾病的成功治愈提供了可能。当然，CRISPR这一技术在疾病领域的应用，才刚刚开始。",美国研究人员利用CRISPR基因编辑技术，对患有β-地中海贫血和镰刀型红细胞贫血的患者的骨髓干细胞进行了基因编辑。这项创新治疗使得两名β-地中海贫血患者和一名镰状细胞疾病患者在治疗后长达17个月不再需要输血，且能持续产生大量胎儿血红蛋白，有效减少了疼痛发作。这标志着基因编辑技术在治疗遗传性疾病领域的重大进展，为未来治疗类似疾病提供了新的希望。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
863CTN_100,"我国成功构建世界首例基因编辑A型血友病人类疾病模型犬864 865继2015年获得世界首例基因敲除犬后，国家科技资源共享服务平台——国家犬类实验动物资源库（以下简称“犬资源库”）科研再获突破，近日成功构建世界首例基因编辑A型血友病人类疾病模型犬。866 867A型血友病是由于凝血因子Ⅷ编码基因突变，引起凝血因子功能缺陷所致的一种凝血功能障碍性遗传病，是罕见病之一,目前尚无根治性治疗措施。因此，建立准确模拟疾病病理及表型的动物模型，显得更为迫切。868 8692019年，犬资源库与中山大学松阳洲教授团队合作，共同开展A型血友病人类疾病模型犬研究。犬资源库主任倪庆纯介绍说，双方科研团队利用基因编辑技术，结合单碱基突变的方法，从而实现对基因组位点的精准编辑，并于今年11月经测序验证获得2只精准编辑A型血友病模型犬。870 871目前世界上在用的血友病犬都是Ⅷ基因自发突变导致，由于缺乏合适的动物模型进行疾病研究，不能真实反映病人中的突变。此次所构建的疾病模型犬，其氨基酸突变与病人中的突变位点一致，实现了精准模拟。872 873倪庆纯表示，下一步，双方将通过传递基因编辑工具进入疾病模型犬，直接修复基因突变位点，有望发现根治A型血友病的治疗新手段。874 875据悉，犬资源库依托于广药集团广州医药研究总院有限公司，是2019年科技部、财政部发文批准成立的基础支撑与条件保障类国家科技创新基地之一。其自2011年牵头承担国家十二五重大专项“实验用Beagle犬及疾病模式犬研发平台”起，便致力于开展人类疾病模型犬的研究。未来，资源库将努力构建与人类重大疾病病理及表型更为相似的疾病犬模型，为疾病发病机制、病理研究及药物筛选提供强有力的支撑。",国家犬类实验动物资源库与中山大学松阳洲教授团队合作，通过倪庆纯主任的领导，利用基因编辑技术结合单碱基突变的方法，成功构建了世界首例基因编辑A型血友病人类疾病模型犬。这一科研成果不仅实现了精准模拟A型血友病的氨基酸突变位点，而且为未来直接修复基因突变位点和根治A型血友病的治疗新手段的发现提供了可能。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
876CTN_101,"不育变可育 基因编辑实现矮败小麦育性完全恢复877 878据中国农科院最新消息，该院作物科学研究所作物转基因技术与基因编辑创新团队，利用CRISPR技术编辑小麦Ms2基因，彻底改变了矮败小麦杂交后代中一半可育、一半不育的特性，实现矮败小麦育性完全恢复。这就为从优良矮败小麦群体和太谷核不育小麦群体中培育小麦新品种奠定了基础。相关研究成果新近在线发表于《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》。879 880团队骨干、中国农科院作科所研究员叶兴国介绍，不育系是选育小麦新品种和利用小麦杂种优势的重要材料。太谷核不育小麦和矮败小麦是我国特有的种质资源，利用其进行轮回选择育种，已经培育了多个优良小麦品种。但是，因其不育性由位于小麦4DS染色体上的显性基因Ms2控制，杂交后代中分离出50%可育株和50%不育株，小麦新品种只能从50％的可育材料中选择。881 882研究团队根据Ms2基因序列设计了编辑靶点，构建了由TaU3启动子调控的表达载体，以矮败济麦22与济麦22授粉后的杂种幼胚作为受体材料，利用农杆菌介导的小麦CRISPR/Cas9体系编辑Ms2基因，获得了候选编辑植株。进一步对表现矮秆的候选编辑植株进行PCR/RE检测和测序分析，筛选到编辑植株，编辑效率9.0%。分子检测、细胞学和表型观察发现，表现矮秆的编辑植株携带Rht10基因，小花中含有完整花药，花粉粒具有正常活性，正常结实。T1代编辑群体中，75%的植株表现为矮秆、可育，另外25%的植株由于Rht10基因的分离表现为高秆、可育。研究结果表明，利用基因编辑技术和染色体消除技术可以完全恢复优良矮败小麦、太谷核不育小麦，以及携带Ms2基因小黑麦和硬粒小麦等不育材料的育性，培育具有优良农艺性状、品质性状和生物及非生物抗性的麦类作物新品种。",据中国农科院作物科学研究所作物转基因技术与基因编辑创新团队的叶兴国研究员介绍，该团队利用CRISPR/Cas9技术成功编辑了小麦Ms2基因，通过对矮败济麦22与济麦22授粉后的杂种幼胚进行基因编辑，实现了矮败小麦育性的完全恢复。这一成果不仅为从优良矮败小麦群体和太谷核不育小麦群体中培育新的小麦品种奠定了基础，而且相关研究成果已在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上发表。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
883CTN_102,"我科学家培育出独特异种器官移植供体猪884 885记者28日从云南农业大学获悉，该校魏红江教授团队与启函生物杨璐菡博士合作，培育出了一种具有13个独立基因修饰的猪，改变了猪与人之间免疫和凝血方面的不兼容性，还消除了猪内源性逆转录病毒。《自然》子刊《自然生物医学工程》新近发表了这一成果。886 887魏红江教授介绍，他们将基因编辑技术和转座子技术结合在一起，培育出了这种特别的猪。这种基因工程猪及其器官都具有正常的生理特征、生育能力以及转基因向下一代传递的能力。研究还解决了去除猪内源性逆转录病毒和增强异种器官免疫相容性两大异种移植安全性难题，距离实现“人人用得上”异种器官移植的梦想更近了一步。888 889记者了解到，云南农业大学近期构建起集供体猪培育、异种器官移植临床前研究、移植术后护理为一体的生物医学大平台，为该校猪到非人灵长类异种器官移植移植研究打下了基础。在云南省科技厅平台建设项目的支持下，魏红江团队已建成从出生到育成均不带病原的猪舍，以及猪到非人灵长类的7台异种器官移植百级手术室，先后开展了肝脏、肾脏的异种器官移植，并创造了猪-恒河猴异种原位全肝移植手术的国内存活记录。890 891据悉，这也是继魏红江团队与杨璐菡博士以及国际团队合作，获得世界第一批内源性逆转录病毒失活克隆猪，并在《科学》发表封面文章后的又一重要研究成果。“这些科研成果的取得及设施的提升，为云南农业大学快速推动异种器官移植的发展奠定了坚实基础。”云南农业大学校长盛军教授说。892 893对于此项研究成果，国际顶尖学术期刊《科学》杂志给予高度评价，认为“可能是目前适合捐献器官给人体的猪当中‘全世界最好的候选者’”。麻省总医院移植科主任詹姆斯·F·马克曼也表示：“这项研究，标志着启函生物为数以百万计等待器官移植的病人带来了希望。”",在云南农业大学，魏红江教授团队与启函生物的杨璐菡博士合作，利用基因编辑技术和转座子技术，成功培育出一种具有13个独立基因修饰的猪。这种基因工程猪在免疫和凝血方面与人类更为兼容，同时消除了猪内源性逆转录病毒，为异种器官移植的安全性和可行性提供了新的可能。这项研究成果已在《自然生物医学工程》杂志上发表，标志着在异种器官移植领域迈出了重要一步。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
894CTN_103,"基因编辑获全球首例抗三种重大疫病猪育种材料895 896据中国农科院最新消息，该院北京畜牧兽医研究所基因工程与种质创新团队，联合华中农业大学、加拿大圭尔夫大学等，通过基因编辑技术获得全球首例抗三种重大疫病猪育种材料。这种猪能够抵御猪繁殖与呼吸综合征、猪传染性胃肠炎病毒、猪德尔塔冠状病毒等3种重大疫病，同时保持正常生产性能。相关研究成果在线发表于生物学国际期刊《eLife》。897 898团队首席、中国农科院北京牧医所教授李奎介绍，重大传染性疫病是生猪产业的最大威胁。仅2019年，各种传染性疫病造成全球生猪产业经济损失就达数千亿美元。其中，猪繁殖与呼吸综合征是一种高致病性传染病，能造成妊娠母猪早产、晚期流产、死胎、弱胎和木乃伊胎等繁殖障碍，并导致仔猪和生长猪的呼吸系统疾病；猪传染性胃肠炎病毒和猪德尔塔冠状病毒等两种冠状病毒，会导致仔猪的致命性腹泻。但截止目前，仍缺乏安全有效的方法来预防或控制这三种疫病。基因组精准编辑可删除介导病毒入侵的猪受体基因，使病毒不能进入猪体内，从而有效预防这些疾病。899 900研发团队以大白猪为研究对象，采用基因编辑技术同时对CD163基因第七外显子和pAPN基因第二外显子进行编辑，使病毒受体CD163和pAPN蛋白失活，成功获得CD163和pAPN双基因编辑猪。活体攻毒结果表明，该双基因编辑猪可同时抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒和传染性胃肠炎病毒感染；并显著性抑制猪德尔塔冠状病毒的感染；首次提供了pAPN作为猪德尔塔冠状病毒受体之一的活体实验证据。上述三种病毒在未经编辑的野生型对照猪均能建立感染并导致其发病。通过多年饲养观察、繁殖和国家种猪测定中心性能测定及屠宰实验，表明该双基因编辑猪繁殖及生产性能正常。",中国农科院北京畜牧兽医研究所基因工程与种质创新团队，联合华中农业大学和加拿大圭尔夫大学的研究人员，利用基因编辑技术对CD163基因第七外显子和pAPN基因第二外显子进行编辑，成功开发出全球首例能抵抗三种重大疫病的猪育种材料。这种通过基因编辑得到的猪，能够有效抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒、传染性胃肠炎病毒和猪德尔塔冠状病毒的感染。该研究成果由团队首席李奎教授领导，并已在国际生物学期刊《eLife》上发表。这一突破不仅展示了基因编辑技术的潜力，也为全球生猪产业提供了一种新的疾病防控策略。,3泛指基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
901CTN_104,"我国学者在胆管细胞癌分子机制研究获重要进展902 903作为常见的肝胆系统恶性肿瘤，胆管细胞癌（CCA）发病隐匿，进展速度快，病死率高。临床上，手术是最佳救治方案，但65%的患者就诊时已丧失手术机会，并且CCA对放化疗均不敏感。8月25日，科技日报记者从哈尔滨医科大学附属第一医院获悉，该院胰胆外科在CCA分子机制的研究上获得突破，为寻找新的治疗靶点提供了重要线索。其研究成果近日被国际权威期刊《肝脏病学》收录。904 905最新研究表明，大约20%的CCA患者中存在异柠檬酸脱氢酶基因突变，突变的异柠檬酸脱氢酶会产生2-羟基戊二酸，其通过调节表观遗传修饰和改变2-酮戊二酸依赖的双加氧酶加速CCA的进展。异柠檬酸脱氢酶抑制剂是近期国际上正在研发的新型靶向药物，研究表明可以治疗存在异柠檬酸脱氢酶突变的CCA。而另一些研究发现，异柠檬酸脱氢酶突变型病例（如胶质瘤、急性髓系白血病和部分CCA）的预后优于野生型病人。因此，在新型靶向药物应用于临床之前，厘清CCA此方面的分子机制，判断应用利弊十分重要。906 907哈医大一院普外科孙备、白雪巍团队和美国布朗大学团队在此方面进行了联合攻关。首先，课题组通过分析肿瘤基因组图谱（TCGA）数据集发现：与非胆管癌疾病相比，CCA患者中甲基胞嘧啶双加氧酶的信使核糖核酸显著增加。对哈医大一院胰胆外科标本库的103例样本进行分析，专家发现甲基胞嘧啶双加氧酶蛋白在人类CCA肿瘤组织中的表达也显著升高。用甲基胞嘧啶双加氧酶的共同底物a-酮戊二酸和α-酮戊二酸二甲酯处理多株CCA细胞系，发现CCA细胞内的5-羟甲基胞嘧啶显著增加，细胞增殖活跃，凋亡受到抑制。当用小分子抑制剂和药理学方法抑制甲基胞嘧啶双加氧酶活性后，CCA细胞内5-羟甲基胞嘧啶含量降低，细胞增殖受到抑制，凋亡增大。908 909研究团队进一步利用基因编辑技术敲除甲基胞嘧啶双加氧酶基因，发现CCA细胞增殖受到明显抑制，更多肿瘤细胞趋向凋亡。白雪巍教授将敲除甲基胞嘧啶双加氧酶基因的胆管细胞癌注射到裸鼠肝脏，制备原位异种胆管细胞癌模型，通过对比发现敲除甲基胞嘧啶双加氧酶基因的肿瘤生长缓慢，再次验证了体外实验结果。910 911专家评价指出：大量的实验数据证实，甲基胞嘧啶双加氧酶的表达与CCA恶性程度高度关联；未来在应用异柠檬酸脱氢酶抑制剂治疗胆管细胞癌之前，需要评估甲基胞嘧啶双加氧酶在CCA肿瘤中的表达，因为对于80%的异柠檬酸脱氢酶野生型患者，抑制剂抑制了2-羟基戊二酸的表达，可能导致甲基胞嘧啶双加氧酶的激活，从而促进CCA的发展进程。",哈尔滨医科大学附属第一医院的白雪巍教授及其团队，利用基因编辑技术在胆管细胞癌（CCA）细胞中敲除甲基胞嘧啶双加氧酶基因，发现这一操作显著抑制了CCA细胞的增殖并促进了更多肿瘤细胞的凋亡。这项研究成果被国际权威期刊《肝脏病学》收录，为胆管细胞癌的治疗提供了新的研究方向和潜在治疗靶点。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
912CTN_105,"半个世纪“追凶” 科学家终发现蝗虫聚群成灾的祸首913 914蝗灾与旱灾、洪灾并称我国历史上的三大自然灾害，曾造成严重的农业和经济损失。13日，中国科学院召开新闻发布会，介绍中国科学院动物研究所康乐院士团队在《自然》上发表的一项揭示蝗虫聚群成灾奥秘的研究成果。研究人员鉴定出飞蝗群聚的信息素4VA（4-乙烯基苯甲醚），正是它导致了蝗虫聚群成灾。915 916飞蝗是世界上分布最广泛的蝗虫，我国2000多年的历史记载显示，大规模的蝗灾发生过800多次。2019年至2020年6月，沙漠蝗在东非及西亚暴发，并蔓延到20多个国家和地区。917 918尽管蝗灾与人类发展历史长期相伴，但科学家一直没有搞清楚蝗灾的成因。近80年来，对蝗群如何形成有许多的假说，比如食物、繁殖地、群集信息素等假说，但是究竟是哪一个因素起主要作用以及其中的奥秘和机理并没有在科学上被揭示。919 920上世纪七十年代，科学家们才逐步认识到群聚信息素可能是导致蝗虫能够聚集的最关键因素。经过50多年的努力，有几种化合物被认为可能是蝗虫的群聚信息素，这些信息素被命名为蝗醇、蝗酚等。但是，这些化合物中没有一个化合物能符合群聚信息素的所有标准，特别是没有野外种群验证的证据。921 922康乐院士团队通过分析飞蝗群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物，在35种化合物中鉴定到了一种由群居型蝗虫特异性挥发的化合物4VA（4-乙烯基苯甲醚）。研究人员通过一系列行为实验确定4VA对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力。923 924同时，在飞蝗触角上的四种主要感器类型中，研究人员发现4VA特异引起锥形感器的反应。在蝗虫的上百个嗅觉受体中，他们发现定位在锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。当使用基因编辑技术CRISPR/Cas9敲除OR35后，飞蝗突变体的触角与锥形感器神经电生理反应显著降低，突变体也对4VA的响应行为和吸引力丧失。925 926虽然4VA在实验室能够吸引和聚集蝗虫，但证明它在自然环境中也具有同样的作用至关重要。研究人员将含有4VA的诱芯布置在田间，通过室外草地双选和诱捕实验证明4VA对实验室种群在户外具有很强的吸引力。进而，他们将诱芯直接布局到蝗虫野外发生区天津北大港，大范围的区块实验再一次证明4VA不仅能吸引野外种群，而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。927 928“研究首次从化学分析、行为验证、嗅觉受体鉴定、基因敲除和野外验证等多个层面对飞蝗群居信息素进行了全面而充分的鉴定和验证，发现和确立了4VA是飞蝗群聚信息素，本项研究范式将化学生态学的研究提高到一个新的阶段。”康乐说。这项研究被认为是昆虫学研究的一个重要突破。929 930对此，透明审稿人、美国科学院院士、美国洛克菲勒大学莱斯莉·沃斯霍尔教授在审稿意见中表示，这项工作做出了令人兴奋的发现，找到了一个人们长期寻找的蝗虫群聚信息素分子。文章包含了令人吃惊的多个层次的研究，我给予无条件的支持，这项杰出的工作不要有任何拖延应该优先在《自然》杂志上发表。931 932康乐表示，这项研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘，而且使蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。研究将从多个方面改变人们控制蝗灾的理念和方法，比如利用人工合成的信息素可以设计诱集带诱集蝗虫，并在诱集带集中使用化学农药或生物制剂将其消灭，从而极大地减少化学农药的使用；根据4VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集；嗅觉受体OR35的发现，为使用基因编辑技术建立4VA反应缺失的突变体成为可能，这种突变体长期释放到野外就可能在重灾区建立起不能群居的蝗虫种群，既在野外维持了一定数量的蝗虫，又达到可持续控制的目的，将环境保护与害虫控制有机地结合起来。",在中国科学院动物研究所的新闻发布会上，康乐院士团队宣布了他们在《自然》杂志上发表的研究成果，揭示了飞蝗聚群成灾的化学机制。研究中，他们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除了飞蝗的嗅觉受体OR35，这导致飞蝗突变体对群聚信息素4VA的反应显著降低，从而失去了聚集行为。这项研究不仅阐明了飞蝗群聚的化学基础，还为通过基因编辑创建无法群居的蝗虫种群提供了可能，这将有助于实现蝗虫的可持续控制和环境保护的结合。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
933CTN_106,"杂交制种实现“一步法”934 935中国农科院作物科学研究所农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程“作物分子育种技术和应用创新团队”和“玉米遗传改良与新品种选育创新团队”，利用基因编辑研发出“一步法”创制核不育系及其保持系的育种技术，为第三代作物杂交育种提供了高效的技术方案。相关研究论文北京时间7月9日零时在线发表于《分子植物（Molecular Plant）》。936 937鉴于该项成果的产业应用价值，美国科学促进会运营的全球科技新闻服务网站优睿科（Eurekalert）在论文发表第一时间报道了相关成果。938 939该项研究负责人、中国农科院作科所研究员谢传晓介绍，我国玉米年播种面积超过6亿亩，大田生产几乎全部用杂交品种，而创制不育系和利用不育系制种是杂种优势利用的关键技术。现阶段，作物杂交种创制技术已发展到了第三代。然而，依赖传统育种方法步骤多，进程慢，通常需6-8年。940 941团队利用基因编辑技术对玉米育性基因的功能结构域进行了定点定向删除，从而创制了核不育系，并巧妙地利用基因编辑技术精确性使之与保持系技术兼容，从而创制出操控型核不育保持系。该保持系具有以下三个特点：一是恢复不育系孢子体雄花育性；二是携带的保持系技术元件仅能通过雌配子向后代遗传；三是籽粒上带有红色荧光标记。保持系植株自交结实籽粒会产生1：1的保持系和不育系后代，保持系和不育系种子因发光特征不同可被肉眼或机器识别，从而实现保持系与不育系种子无损分拣。分拣的不育系用于杂交种制种生产的母本，保持系种子用于下一个生产年份的保持系与不育系生产。用这种技术育成新品种后，在进行制种时不再需要人工或机械去雄，可以实现“一步法”制种，降低了生产成本。942 943该研究相关技术已于2019年获得发明专利授权。",中国农科院作物科学研究所的研究员谢传晓及其团队，包括作物分子育种技术和应用创新团队以及玉米遗传改良与新品种选育创新团队，运用基因编辑技术针对玉米育性基因的功能结构域进行了定向删除。这一技术创新不仅成功创制了核不育系，并使其与保持系技术兼容，从而开发出操控型核不育保持系。这一成果使得保持系植株自交时的籽粒能够产生保持系和不育系后代，实现了种子的无损分拣，有效降低了生产成本。相关研究成果已在《分子植物（Molecular Plant）》杂志上发表，并获得了发明专利授权。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
944CTN_107,"上海科学家在水稻基因打靶技术上取得重大突破945 946由中国科学院分子植物科学卓越创新中心朱健康研究员领衔的研究团队在植物基因组编辑领域再次取得重要进展。研究人员采用修饰后的DNA片段作为供体，在水稻上建立了一种高效的片段靶向敲入和替换技术，高至50%的靶向敲入效率将极大地方便植物的研究和育种。相关研究成果已在线发表在最新一期国际顶级生物技术期刊《Nature Biotechnology》上。947 948近年来，CRISPR/Cas介导的植物基因组定点编辑技术在农作物基因功能研究和精准育种中发挥了重要作用，展现了广阔的发展潜力和应用前景。然而，CRISPR/Cas介导的植物基因组定点敲除技术只能在基因组特定位点产生随机插入和删除，精准的片段插入和替换的效率一直很低，极大地限制了其在植物研究和育种上的应用。因此，迫切需要建立更高效的植物基因组片段插入和替换技术体系。949 950植物基因组编辑是朱健康研究组的重点研究领域，他们在近几年来获得了一系列的进展。作为该领域的重大难题，片段的靶向敲入和替换一直是他们的一个重要研究目标，也一直在围绕这一目标努力。在成功地建立了病毒介导的同源重组（HDR）和各类单碱基编辑技术等多种方法的同时，他们也开始尝试在供体DNA片段上寻找突破点，以克服现有方法效率低、应用范围窄等缺陷。核酸修饰在人的RNAi疗法和核酸疫苗等医学领域有广泛的应用。朱健康研究组通过尝试，发现将供体片段同时进行硫代修饰和磷酸化修饰后，能极大地增强CRISPR/Cas9引导的靶向敲入效率。研究团队先后在14个基因位点上成功靶向敲入了各类调控元件，包括翻译增强子、转录调控元件，甚至整个启动子，供体片段最长达2049bp。通过对1393株各类T0代基因编辑水稻植株的分析发现，该方法的敲入效率可高达47.3%，平均效率为25%。高效的敲入效率甚至可以同时在四个位点上实现多基因靶向敲入。可以预计，该技术的建立将使靶向敲入成为一项和靶向敲除一样的常规实验，被各个植物研究和育种单位广泛应用。951 952在此基础上，朱健康研究团队又巧妙地设计了一种片段精准替换的策略，称之为重复片段介导的同源重组（TR-HDR）方法。常规的HDR频率极其低下，但他们在前期的实验中发现，基因组上串联重复片段间的HDR频率非常高。他们利用这一现象，通过将修饰的片段靶向敲入至目标位点后，人为制造这种串联重复结构，诱导TR-HDR去实现片段替换。采用该技术，他们在五个基因位点上实现了片段替换和原位的Flag标签蛋白的精准融合，效率最高达到了11.4%。这一技术突破将非常有助于植物学研究，并大大促进农作物定向遗传改良的进程。",由中国科学院分子植物科学卓越创新中心的朱健康研究员领导的团队，在CRISPR/Cas介导的植物基因组定点编辑技术方面取得了显著进展，他们开发了一种高效的水稻基因编辑技术，通过使用修饰后的DNA片段作为供体，实现了高达50%的片段靶向敲入效率和通过重复片段介导的同源重组（TR-HDR）方法实现了高达11.4%的片段精准替换效率。这些成果不仅极大地方便了植物的研究和育种，还有助于农作物的定向遗传改良，相关研究成果已发表在国际顶级生物技术期刊《Nature Biotechnology》上。,0早期基因编辑技术,2农业应用,0植物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
953CTN_109,"基因编辑技术治愈三名遗传病患者954 955据英国《新科学家》杂志网站近日报道，在欧洲血液学协会近日召开的一次视频会议上，美国研究人员宣布，他们用CRISPR技术对患者的骨髓干细胞进行基因编辑后，两名β地中海贫血患者和一名镰状细胞疾病患者不再需要输血。这是借助CRISPR基因编辑技术治疗遗传疾病的首份试验结果。956 957美国田纳西州萨拉·坎农研究所的海达尔·弗朗苟尔在一份声明中说：“初步结果……从本质上证明了CRISPR技术能对β地中海贫血和镰状细胞疾病患者进行功能性治愈。”958 959β地中海贫血和镰状细胞疾病是由影响血红蛋白的突变引起的疾病，血红蛋白是血红细胞内携带氧气的蛋白质，症状严重的病患需要定期输血。但有些拥有致病突变的人从未表现出任何症状，因为他们在成年后仍会产生胎儿血红蛋白。一般情况下，胎儿血红蛋白在人出生后不久就会停止产生，这为科学家和医生提供了灵感：是否可以通过促进胎儿血红蛋白的产生来治疗此类遗传疾病。960 961最新试验由瑞士基因编辑公司“CRISPR疗法”与美国福泰制药公司合作开展。962 963在试验中，研究人员从病患体内移除了骨髓干细胞，并借助CRISPR技术禁用了关闭胎儿血红蛋白产生的基因。化疗杀死了患者剩余的骨髓细胞，研究人员用编辑过的干细胞取代这些骨髓细胞，以确保编辑后的干细胞产生新的血细胞。964 965结果表明，这两名β地中海贫血患者自15个月前和5个月前接受CRISPR治疗以来，都不再需要输血；而镰状细胞疾病患者也在接受治疗9个月后不再需要输血。966 967法国巴黎内克尔-芬德·马拉德斯医院的玛丽娜·卡瓦扎纳说，最新试验给出的结果令人兴奋。968 969研究人员表示，尽管这3名患者确实因化疗而受到一些不良影响，但CRISPR基因编辑技术似乎是安全的。不过卡瓦扎纳强调说，尽管如此，仍需对患者开展终生监测，确保该技术没有不良后果。",在一项由《新科学家》杂志报道的研究中，美国田纳西州萨拉·坎农研究所的海达尔·弗朗苟尔和法国巴黎内克尔-芬德·马拉德斯医院的玛丽娜·卡瓦扎纳等研究人员使用CRISPR技术对患者的骨髓干细胞进行基因编辑，成功治愈了两名β地中海贫血患者和一名镰状细胞疾病患者，使他们不再需要输血。这项试验是由瑞士基因编辑公司“CRISPR疗法”与美国福泰制药公司合作开展的。研究结果显示，CRISPR技术不仅有效，而且在目前看来是安全的，尽管患者因化疗受到一些不良影响，但仍需对患者进行终生监测以确保无不良后果。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
970CTN_112,"上海科学家通过基因编辑实现脑细胞“变身术”971 972近日，上海科学家通过基因编辑手段，成功将实验小鼠大脑中的胶质细胞转分化为神经元，为进一步治疗神经退行性疾病提供了一个新的途径。4月8日23时，相关研究成果以《通过CRISPR-CasRx介导的胶质细胞向神经元的转分化治疗神经性疾病》为题，在线发表在国际权威期刊《细胞》上。973 974在该研究中，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组周海波等研究人员，通过运用当前最新的基因编辑工具——RNA靶向CRISPR系统CasRx，对小鼠视网膜穆勒胶质细胞和脑部纹状体中的星形胶质细胞进行基因编辑，诱导其分别转分化为视神经节细胞和多巴胺神经元，进而证明了这两种由胶质细胞“变身”而来的神经元，可以恢复小鼠因视神经节细胞死亡而永久性损伤的视力，消除小鼠因多巴胺神经元死亡而产生的帕金森疾病症状。975 976杨辉介绍，神经元死亡是导致神经退行性疾病的重要原因，而在成熟的神经系统中，神经元一般不会再生，一旦死亡，就是永久性的。目前全球约有1亿多人患有神经退行性疾病，包括阿尔兹海默症、帕金森症、视神经节细胞死亡导致的永久性失明等。且随着老龄化的加剧，神经退行性疾病患者数量正逐渐增多。977 978其中视神经节细胞是连接眼睛和大脑的唯一桥梁，急性的缺血性视网膜病，慢性的青光眼等眼疾都会导致视神经节细胞的死亡，据统计，全球仅青光眼致盲的人数就超过一千万。而帕金森疾症是由脑内黑质区域中多巴胺神经元的死亡导致的，目前全球患者将近一千万人，我国占了大约一半。979 980此次研究中，研究人员首先通过特异性地在小鼠视网膜穆勒胶质细胞中敲低Ptbp1基因的表达，首次在小鼠成体中实现了视神经节细胞的再生，且再生的视神经节细胞让小鼠恢复了永久性损伤的视力。随后证明了该策略还能特异性地将脑部纹状体中的星形胶质细胞高效的转分化为多巴胺神经元，且这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补缺失的多巴胺神经元的功能，从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。981 982杨辉表示，学界以往的相关研究都集中在直接降低导致疾病发生的有害基因的突变，而该项研究是在体内进行治疗性的细胞“命运”转分化，为疾病研究和药物开发提供了一个全新视角。983 984但小鼠体内实验的成功也只是研究迈出的第一步。“人类的视神经节细胞能否再生？帕金森患者是否能通过该方法被治愈？要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗，这些问题还需要全世界的科研工作者共同努力去寻找答案。”",近日，上海科学家利用RNA靶向CRISPR系统CasRx技术，在中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室的支持下，成功通过基因编辑将小鼠视网膜穆勒胶质细胞和脑部纹状体中的星形胶质细胞转分化为神经元。研究由杨辉、周海波等人领导，其成果证明了这些转分化的神经元能够恢复小鼠因视神经节细胞死亡而导致的永久性视力损伤，并能消除因多巴胺神经元死亡引起的帕金森病症状。这一突破性研究成果已在国际权威期刊《细胞》上发表，为神经退行性疾病的治疗提供了新的研究方向和希望。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
985CTN_113,"植物引导基因编辑工具：这样才高效986 987据中国农科院最新消息，该院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队，开发出一种高效的植物引导编辑系统，成功精准编辑了水稻的外源hptII突变基因和内源OsEPSPS基因，获得了精准编辑纯合和杂合植株。这就建立起一种更高效的植物引导编辑系统，为水稻及其他作物基因组精准编辑提供了有效工具。相关研究成果新近在线发表于《分子植物（Molecular Plant）》。988 989团队成员、中国农科院作科所研究员夏兰琴介绍，近年来，CRISPR/Cas介导的植物基因组定点编辑、单碱基替换和同源重组体系的建立和利用，在农作物基因功能研究和精准育种中发挥了重要作用，展现了广阔的发展潜力和应用前景。然而，CRISPR/Cas介导的植物基因组定点敲除技术只能在基因组特定位点产生随机插入和删除。由CRISPR/Cas系统衍生的胞嘧啶和腺嘌呤碱基编辑器，只能在基因组靶向位点实现C→T，G→A，A→G和T→C等4种单碱基转换，还不能实现其他类型的碱基颠换。通过同源定向修复技术，进行基因组精确编辑，在植物中的效率仍然非常低，只在少数实验室可行。990 991此前，哈佛大学研究团队通过将Cas9缺刻酶nCas9与逆转录酶突变体融合，在哺乳动物中开发了一系列新的基因组精准编辑体系－引导编辑系统。该系统能够在不存在DNA双链断裂缺口和DNA供体修复模板的情况下，实现靶向插入、删除和所有类型的单碱基自由转换和颠换，为提高作物精确编辑效率提供了可能。992 993团队基于动物引导编辑系统，作了进一步优化，通过利用强启动子分别启动水稻密码子优化的nCas9-逆转录酶融合基因和引导编辑向导RNA（pegRNA）与小向导RNA（sgRNA）串联体的共表达，采用体内可自我剪切的tRNA间隔pegRNA和sgRNA，并分别在豌豆Rubisco小亚基E9终止子和Nos终止子前面，添加了增强转录本稳定性的多聚腺苷酸（PolyA），构建了高效植物引导编辑器。研究人员利用上述植物引导编辑器，通过基因枪介导的遗传转化，分别对靶向水稻外源hptII突变基因和内源OsEPSPS基因进行精准基因编辑，成功获得了15株hptII精准修饰纯合植株和1株OsEPSPS基因精准修饰杂合植株，精确编辑效率分别为9.38%和2.22%。高效植物引导编辑系统的建立，有望加快农作物定向遗传改良进程。",中国农科院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队，其中研究员夏兰琴介绍，他们开发的植物引导编辑系统成功精准编辑了水稻的外源hptII突变基因和内源OsEPSPS基因，获得了精准编辑纯合和杂合植株。这一成果提高了作物基因编辑的效率，并已在《分子植物（Molecular Plant）》杂志上发表。,2现行技术创新与优化,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
994CTN_114,"我科学家创出水稻基因组定点编辑新办法995 996据中国农科院最新消息，该院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队，首次将ScCas9蛋白应用于水稻细胞基因位点识别和定点编辑，证实在水稻中有较高的编辑效率，可识别PAM序列NNG基因位点，扩宽了植物基因编辑应用范围。相关研究成果在线发表于《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》。997 998中国农科院植保所研究员周焕斌介绍，CRISPR/Cas9系统已成为基因组精准修饰的有效工具，促进了植物功能基因组学研究和作物分子育种进程。但是Cas蛋白仅识别特定的PAM序列，极大的局限了基因编辑，尤其是碱基编辑靶点的选择性。利用Cas蛋白突变体和不同物种Cas蛋白等在一定程度上可扩宽CRISPR工具的打靶范围。扩展Cas9的识别区域是当前对CRISPR/Cas9系统优化改良的重要方向。999 1000该研究选用来源于狗链球菌的ScCas9蛋白对水稻基因组编辑技术进行升级和扩宽编辑范围。试验证实，ScCas9蛋白在水稻中可通过识别NNG位点完成基因编辑，且对NAG位点表现最好，编辑效率优于与之相似（相似度89.2%）的传统SpCas9蛋白，但对NGG、NCG和NTG的编辑效率则具有一定的位点依赖性。此外，ScCas9蛋白还可同时高效地完成多基因编辑和双靶碱基定点替换，编辑效率高达36.96%和47.5%。ScCas9在水稻基因组定点编辑上的应用，扩宽了基因组编辑的范围，为后续基因组编辑衍生技术提供了更多的可选择工具，也为植物基因功能研究和作物分子育种与遗传改良提供了有力的技术支撑。",中国农科院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队，由研究员周焕斌领导，首次成功应用来自狗链球菌的ScCas9蛋白在水稻基因组进行定点编辑。这项技术通过识别NNG位点，并在NAG位点显示出最高的编辑效率，优于传统的SpCas9蛋白。ScCas9蛋白还能高效完成多基因编辑和双靶碱基替换，显著提高了编辑效率至36.96%和47.5%，从而扩展了CRISPR/Cas9系统的应用范围。这一成果不仅为植物基因功能研究和作物分子育种提供了强大的技术支持，也在《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》上发表，为基因组编辑技术的发展开辟了新的可能性。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1001CTN_115,"基因编辑技术热度不减1002 1003在基因编辑技术应用方面，乔治亚大学研究团队首次将基因编辑技术用于爬行动物，利用CRISPR-Cas9创造出白化小蜥蜴；坦普尔大学和内布拉斯加大学团队开发出一种联合疗法，尝试将药物治疗与基因编辑技术结合，杀死小鼠体内的艾滋病病毒。这些应用尝试表明，基因编辑技术的潜力仍有待开发。",在最近的科学进展中，乔治亚大学、坦普尔大学和内布拉斯加大学的研究团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术取得了显著成果。乔治亚大学的研究人员首次将此技术应用于爬行动物，成功创造了白化小蜥蜴。同时，坦普尔大学和内布拉斯加大学的团队开发了一种新的联合疗法，结合药物治疗与基因编辑技术，有效杀死了小鼠体内的艾滋病病毒。这些研究展示了基因编辑技术在医学和生物学领域的巨大潜力和应用前景。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1004CTN_116,"美开发适于城市甚至太空种植的新品番茄1005 1006美国科学家利用基因编辑技术，开发出一种有玫瑰花束般的外形、如葡萄一样挂果的番茄。这种番茄生长快速，很适合在空间狭小的城市环境、甚至是空间站中种植，将会是一种理想的“城市农作物”。1007 1008在繁华都市，人们对新鲜果蔬产品的需求很大，催生了城市农业这一新兴产业。在仓库或地下室，一排排、一层层的培养槽或栽种盆，各种鲜绿果蔬植株排列有序，生长环境气候可控，全年可不间断运营，这样的城市农业系统将会是未来大城市所需食物的重要来源之一。而为了能在狭小种植空间收获更高产量，城市农业系统中栽培的作物大多植株矮小，生长快速。为丰富人们的餐桌，开发出更多新型“城市农作物”已成为科学家的重要目标。1009 1010此次，美国冷泉港实验室研究人员开发的新品番茄，就是为这样的城市农业系统量身定制。他们利用CRISPR基因编辑技术，对番茄的三种基因—SP基因、SP5G基因和SIER基因进行了编辑。三种基因中，SP基因可调控植株的生长成熟期，SP5G基因能控制植株的开花时间，SIER基因则能调控植株茎干的长度。研究人员设计了一种性状叠加策略，将三种修饰后的突变基因结合起来，最终培育出的新品番茄植株外形紧凑，如同玫瑰花束，结出的小番茄就像葡萄一样串在一起。相比其他番茄品种，新番茄能更早地停止生长，更早开花结果，40天即可成熟。1011 1012领导该项研究的扎克·利普曼指出，新品番茄果实小，味道好，种植起来很环保，不会占用大面积土地，很适合城市农业系统，甚至是在空间站种植。他称，美国国家航空航天局的科学家已表示对新番茄感兴趣。1013 1014相关研究论文发表在最新一期《自然·生物技术》杂志上。",美国冷泉港实验室的科学家扎克·利普曼利用CRISPR基因编辑技术，对番茄的SP基因、SP5G基因和SIER基因进行了编辑，成功开发出一种新品番茄。这种番茄植株外形紧凑，像玫瑰花束一样，果实则如葡萄串挂，具有较快的成熟周期（40天即可成熟），小巧的果实味道佳且环保，适合在城市农业系统甚至空间站中种植。这项研究成果已发表在《自然·生物技术》杂志上。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1015CTN_117,"西瓜“甜蜜基因”驯化秘密揭开1016 1017近日，国家西甜瓜产业技术体系首席科学家、北京市农林科学院蔬菜中心主任许勇带领团队，牵头组织国内外多家科研机构，完成了新一代西瓜基因组精细图谱绘制和驯化历史解析，首次系统揭示了西瓜果实品质性状进化的分子机制。研究成果发表于《自然·遗传学》上。1018 1019据了解，该研究采用单分子测序、光学图谱与Hi-C三维基因组联合分析策略，完成了迄今为止最高质量的西瓜基因组序列图谱。在此基础上，科研团队通过GWAS分析鉴定，获得了与果实含糖量、瓤色、果实形状和种子颜色等多个重要农艺性状关联的43个信号位点，系统解析了野生西瓜到栽培西瓜的驯化历史，鉴定获得了果实大小、果肉含糖量、苦味等重要品质性状的候选基因，并利用CRISPR基因编辑技术证实了α-半乳糖苷酶基因ClAGA2参与西瓜光合产物卸载与果实糖分积累的生物学功能，首次揭示了西瓜“甜蜜基因”驯化的秘密。此外，研究还发现了人类利用野生西瓜种质进行抗性改良的基因组渗入痕迹，揭示了人类及动物活动在西瓜品质形成进化中的重要作用，为西瓜功能基因深入研究及优异基因资源的利用提供了重要数据支撑和理论基础。1020 1021据悉，北京市农林科学院郭绍贵和孙宏贺、中国农科院赵胜杰和林涛、美国康奈尔大学王昕和吴珊为研究论文的共同第一作者，许勇、刘文革、费章君和黄三文为共同通讯作者。此前，许勇团队还主导完成了世界首张西瓜基因组序列图谱，2019年主导完成了新一代西瓜基因组精细图谱绘制和驯化历史解析，《自然·遗传学》为此专门配发了社论与德国莱布尼茨植物遗传与作物栽培研究所Martin Mascher教授等人的专业评论，对研究成果的科学价值给予了高度评价。",近日，北京市农林科学院蔬菜中心主任许勇带领团队，利用CRISPR基因编辑技术对α-半乳糖苷酶基因ClAGA2进行研究，揭示了其在西瓜光合产物卸载与果实糖分积累中的关键作用，从而系统阐述了西瓜果实品质性状进化的分子机制。这一成果不仅证实了人类及动物活动在西瓜品质形成进化中的重要作用，还为西瓜功能基因的深入研究及其优异基因资源的利用提供了理论基础，相关研究成果已发表在《自然·遗传学》上。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1022CTN_119,"干细胞中的“年轻因子”被找到1023 1024科技日报北京3月26日电 （记者张佳星）我国科学家首次鉴定出人源的间充质干细胞中存在“年轻因子”——多梳蛋白4（CBX4），并对其功能进行了验证，相关研究成果于26日发表在《细胞报道》上。1025 1026间充质干细胞是干细胞中的一种，存在于骨髓、骨外膜等组织中。“我们通过系统的筛选，发现了若干种可以维持人类间充质干细胞年轻态的蛋白因子，CBX4是其中之一。”论文通讯作者之一、中国科学院生物物理研究所研究员刘光慧说，同年轻的人类间充质干细胞相比，CBX4在衰老细胞中的表达量明显降低，提示其在细胞衰老调控中起关键作用。1027 1028为了进一步验证CBX4在干细胞中扮演“年轻因子”的角色，团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除CBX4基因，发现会导致人间充质干细胞加速衰老，而CBX4基因的过量表达则抑制衰老的发生。1029 1030骨关节炎是典型的与细胞衰老关系密切的人类疾病。为了证明“年轻因子”的临床治疗意义，研究团队通过基因治疗的方法将该蛋白用于患有骨关节炎的小鼠上。“给小鼠关节腔内注射编码CBX4的慢病毒载体7—8周后，我们检测了其关节损伤和恢复情况，发现关节的软骨损伤得以有效恢复，骨密度显著增加；在分子层面，关节软骨的衰老标记物也明显降低。也就是说，CBX4通过抑制关节干细胞的衰老刺激了软骨的再生。”刘光慧说，干细胞“年轻因子”的发现可能为衰老相关疾病的治疗提供新思路。1031 1032据介绍，团队目前正针对更多的人类干细胞年轻化因子进行深入的功能和临床应用研究。",中国科学院生物物理研究所的研究员刘光慧领导的团队，首次鉴定出存在于人间充质干细胞中的“年轻因子”CBX4，并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术进行了功能验证。研究发现，CBX4基因的过量表达可以抑制衰老的发生，而其缺失则加速人间充质干细胞的衰老。此外，通过在患有骨关节炎的小鼠中应用CBX4，实验观察到关节软骨损伤得到有效恢复，骨密度显著增加，衰老标记物明显降低。这些成果已在《细胞报道》杂志上发表，为衰老相关疾病的治疗提供了新的研究方向和思路。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1033CTN_120,"科学家用“基因剪刀”改良香蕉1034 1035科技日报北京1月31日电 （记者张梦然）英国《通讯·生物学》杂志31日在线发表了一项最新研究：非洲科学家团队报告了一种可以成功消除大蕉的香蕉条纹病毒的策略。这是一种基于“基因剪刀”CRISPR技术的策略，有望帮助改善大蕉的生长，并提高其产量。1036 1037香蕉及其近亲大蕉在热带地区广泛种植，而且是热带和亚热带国家的一种重要主食类作物。培育具有更强抗病抗虫特性的品种，是保证其健康高产的关键。然而香蕉条纹病毒是一种分布广泛的病毒，它通过将自身的DNA插入香蕉B基因组而致病，最终可导致作物死亡。比如，当香蕉受到干旱或高温威胁时，香蕉条纹病毒DNA会产生功能性病毒颗粒，最终引发疾病症状。因此，培育者在改良香蕉时会避免使用包含B基因组的香蕉，比如野蕉，尽管野蕉具有一些优良特性，包括抗寒性、根系发达和抗逆性，但仍不是良选。1038 1039非洲的加那利群岛、埃塞俄比亚、喀麦隆、几内亚和尼日利亚都在大面积种植香蕉。此次，肯尼亚国际热带农业研究所（IITA）科学家雅因达拉·特里帕斯及同事，使用基因编辑技术CRISPR/Cas9系统使Gonja Manjaya B基因组中的病毒DNA失活。Gonja Manjaya是英文俗名为false horn的一类大蕉中的一种，主要生长在非洲中东部。1040 1041研究人员发现，暴露在干旱压力下时，与未经编辑的大蕉相比，经过编辑的大蕉有75%没有展现出香蕉条纹病毒症状，证明病毒DNA确实失活。1042 1043研究团队总结表示，这种策略或可用于改良香蕉和大蕉，开发具有强化B基因组的新杂交品种。",在最新发表于《通讯·生物学》杂志的研究中，肯尼亚国际热带农业研究所的科学家雅因达拉·特里帕斯及其团队利用CRISPR/Cas9系统技术，成功对非洲中东部种植的大蕉品种Gonja Manjaya的B基因组中的香蕉条纹病毒DNA进行了编辑，使其失活。研究结果显示，经过基因编辑的大蕉在面临干旱压力时，有75%的植株没有展现出香蕉条纹病毒的症状，这一成果证明了病毒DNA的确被有效失活，展示了基因编辑技术在提高香蕉及大蕉抗病性和产量方面的潜力。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1044CTN_121,"“基因剪刀”助科学家开发出基因驱动系统1045 1046科技日报北京1月24日电 （记者张梦然）根据英国《自然》杂志24日在线发表的一项遗传学最新研究成果，美国科学家利用CRISPR基因编辑技术，于实验室小鼠中成功开发出基因驱动系统。这一研究结果不但将改良小鼠模型，还有助于科学家研究复杂的遗传疾病。1047 1048基因驱动，即让特定基因有偏向性地遗传给下一代，使它们的遗传率高于随机几率，即所谓的“超孟德尔式”遗传。人类近来在昆虫中开发出了有效的基因驱动——2018年9月，基于CRISPR的新基因驱动机制，导致携带疟疾的笼养蚊子种群完全崩溃，甚至可让蚊子走向灭绝。但是由于遗传机制的差异，这种系统尚未在哺乳动物中成功开发。1049 1050此次，美国加州大学圣迭戈分校研究人员金佰利·库珀及其同事，在实验室雌性小鼠中开发出了一种基因驱动系统。他们使用被称为“基因剪刀”的CRISPR-Cas9进行基因组编辑，来提高小鼠后代遗传酪氨酸酶基因（Tyr）中被特定编辑过的一个等位基因的可能性，具体做法是在配子生产和胚胎发育的不同阶段进行编辑，以优化基因传递。虽然该策略在雄性生殖系中不成功，但在雌性生殖系中，Tyr等位基因的遗传率增加了。研究团队报告说，他们测试的最有效的策略平均会将单个目标等位基因的遗传率从50%增加到70%左右。1051 1052该研究意味着，基因驱动作为一种用于增强特定基因变异在种群中遗传性的策略，其可行性在实验室哺乳动物身上得到了证明。而在将基因驱动用于控制野生小鼠种群之前，还需要开展进一步的工作。1053 1054研究人员总结表示，未来仍需增加雄性和雌性小鼠后代的基因遗传频率，但此次研究所实现的效率，足以满足很多实验室的应用要求。",在最新的研究中，美国加州大学圣迭戈分校的科学家金佰利·库珀及其团队，利用被称为“基因剪刀”的CRISPR-Cas9技术，在实验室小鼠中成功开发出基因驱动系统。这项成果发表在《自然》杂志上，研究显示通过在配子生产和胚胎发育的不同阶段进行基因编辑，能够提高小鼠后代遗传酪氨酸酶基因（Tyr）中被特定编辑过的一个等位基因的可能性。虽然这种策略在雄性生殖系中不成功，但在雌性生殖系中，Tyr等位基因的遗传率显著增加，从而证明了基因驱动在实验室哺乳动物中的可行性。,1现行的基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1055CTN_123,"基因编辑让虫卵只能孵化出不育雄性昆虫“精确制导”不育技术有助控制虫害1056 1057科技日报华盛顿1月8日电 （记者刘海英）美国加州大学圣迭戈分校研究人员开发出一种基于CRISPR基因编辑技术的昆虫控制手段，通过持续产生不育的雄性昆虫，达到控制昆虫种群的目的。他们在8日的《自然·通讯》杂志上发表论文指出，这种新型“精确制导”的昆虫不育技术（pgSIT）将极大提高人类控制农业害虫和病媒昆虫的能力。1058 1059自20世纪30年代开始，农业研究人员就一直在寻求各种手段将不育的雄性害虫释放到野外，以控制和消灭害虫种群。如美国在20世纪50年代即开始实施一种辐射雄性害虫的方法，用来消灭新大陆螺旋锥蝇。直到今天，这种方法仍在墨西哥和中美洲部分地区使用。1060 1061而此次，研究人员将传统经验与现代基因技术相结合，开发出了pgSIT，利用基因编辑技术改变控制昆虫性别和生育能力的关键基因，使虫卵只能孵化出不育的雄性昆虫。为了证明该技术的有效性，研究人员在果蝇体内设计了多个pgSIT系统，最终持续产生了100%不育的雄性果蝇。1062 1063由于该技术的靶向基因在很多种昆虫中都存在，因此研究人员相信这一技术可以用于控制包括传播疾病的蚊子在内的一系列昆虫。在他们设计的系统中，首先通过基因编辑来产生目标害虫虫卵，然后将这些虫卵运送到害虫肆虐之地孵化，新生不育雄性害虫会在野外与雌性害虫交配，但无法繁殖后代，最终导致害虫种群数量下降。数学模型研究显示，pgSIT可实现比目前的自限抑制技术更强大的种群抑制效果。1064 1065领导该研究的奥马尔·阿卡比博士表示，pgSIT是一种物种特异性的、安全有效且可扩展的新型遗传种群控制技术，在控制农业害虫和疾病媒介方面具有巨大潜力。他相信未来这项技术能安全地用于抑制甚至根除目标物种，从而彻底改变昆虫的管理和控制方式。",美国加州大学圣迭戈分校的研究人员，在奥马尔·阿卡比博士的领导下，开发出了一种基于CRISPR基因编辑技术的新型昆虫控制策略。他们设计的技术可以改变虫卵的基因，使之只能孵化出不育的雄性昆虫，从而有效控制昆虫种群数量。这项研究成果已在《自然·通讯》杂志上发表，展示了通过持续产生不育的雄性昆虫达到控制昆虫种群的目的，为农业害虫和病媒昆虫的管理提供了一种新的可能性。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1066CTN_124,"新研究让同性小鼠也能生育下一代1067 1068新华社华盛顿１０月１２日电（记者周舟）中国研究人员近日发表在美国《细胞·干细胞》杂志上的研究显示，他们成功培育出了双亲都是雌性或雄性的小鼠，其中“双母”小鼠健康生长到成年，还能繁育下一代。1069 1070哺乳动物存在一种“基因印记”机制，让后代需有来自父母双方的基因才可能正常发育。这种机制是指有些基因只在母源染色体上表达，有的则只在父源染色体上表达。此前研究人员曾敲除未成熟卵子中的印记基因来培育“双母”小鼠，但小鼠存在缺陷。1071 1072在新研究中，中国科学院动物研究所研究员周琪、胡宝洋和李伟等人利用基因编辑技术处理单倍体胚胎干细胞，培育出双亲都是“母亲”或“父亲”的小鼠。1073 1074单倍体胚胎干细胞即只含有一套染色体、但拥有类似于正常干细胞分裂和分化能力的细胞群。研究人员用基因编辑技术敲除了雌性小鼠单倍体胚胎干细胞的３个基因印记区，再注入另一个雌性小鼠的卵母细胞（卵细胞的前体）中，并诱导胚胎发育，最终从２１０个胚胎中培育出２９只健康小鼠。1075 1076研究人员还利用类似方法培育出１２只“双父”小鼠，过程相对复杂。他们敲除了雄性小鼠单倍体胚胎干细胞的７个关键基因印记区，并将经过编辑的单倍体胚胎干细胞与另一只雄性小鼠的精子注入移除了细胞核的卵细胞中，并在代孕的雌性小鼠体内妊娠。但这些“双父”小鼠出生后仅存活了４８小时。1077 1078研究人员说，这一方法应用于其他哺乳动物仍有障碍，因为每个物种都有独特的印记基因。但新方法开创了研究基因印记的新技术，发现了阻碍同性双亲小鼠发育的关键印记区，对研究动物克隆以及与基因印记相关的疾病具有重要意义。",中国科学院动物研究所的研究员周琪、胡宝洋和李伟利用基因编辑技术，处理单倍体胚胎干细胞，成功培育出了双亲都是雌性或雄性的小鼠。这项研究成果发表在《细胞·干细胞》杂志上。其中，双母小鼠能健康成长并繁育下一代，而双父小鼠则在出生后仅存活了48小时。这一突破性的研究不仅展示了基因编辑技术的潜力，也对动物克隆和基因印记相关疾病的研究具有重要意义。,3泛指基因编辑技术,0基础研究,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1079CTN_125,"学家培育出单碱基突变的遗传性疾病动物模型基因治疗未来可期1080 1081新华社长春7月19日电 （记者孟含琪 高楠）记者从吉林大学了解到，近日吉林大学动物医学学院赖良学团队利用新型单碱基编辑系统成功对家兔实现单碱基精确突变，培育出具有白化病、早衰症等遗传性疾病模型兔，这代表人类距离基因治疗时代更近一步。1082 1083团队成员、吉林大学动物医学学院博士李占军介绍，白化病、早衰症等遗传性疾病都是由于基因组发生单碱基突变所致。由于遗传性疾病产生的原因是先天性基因组缺陷，传统药物对其治疗无效。采取基因治疗方法，即直接修复基因组上的单碱基突变是最佳的治疗手段。现行的基因治疗技术手段还无法满足临床治疗的要求。1084 1085赖良学团队利用国际上最新使用的新型“碱基编辑器”（Base editor，BE3和ABE），在国际上率先在模式动物兔上改变单个碱基，精确地模拟出人类单碱基突变遗传病中的无义突变、错义突变和RNA错误剪切，成功培育出白化病、早衰症、双肌臀等疾病模型兔。家兔在遗传、生理及解剖上比较接近人类，因此成果标志着人类距实现基因治疗该类遗传性疾病更近一步。1086 1087该团队能在国际上率先在模式动物兔上改变单个碱基，源于多年来利用基因编辑进行生物医药和动物育种研究所积累的经验。基因编辑专家、上海科技大学教授黄行许认为，该研究证实了利用碱基编辑器进行安全、精确、高效基因治疗的可行性。该成果已在国际知名刊物《自然-通讯》发表，该研究得到了国家重点研发计划“干细胞及转化研究”专项资助。1088 1089下一步，赖良学团队会尽快将该技术成果应用于人类遗传病的分子治疗，与其他研究单位合作开展相关疾病的临床前研究，也会继续开发、优化新型基因编辑系统，用于复杂遗传性疾病模型的构建及基因治疗。",吉林大学动物医学学院的赖良学和李占军等研究人员，利用新型“碱基编辑器”（Base editor，BE3和ABE）技术，在家兔上成功实现了单碱基精确突变，培育出患有白化病、早衰症等遗传性疾病的模型兔。这一成果不仅展示了基因编辑技术的高效性和安全性，还为未来人类遗传病的基因治疗提供了希望。相关研究成果已在国际知名学术期刊《自然-通讯》上发表。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1090CTN_127,"编辑基因可减轻自闭症小鼠症状1091 1092为研究治疗多种神经疾病打开了大门1093 1094科技日报华盛顿6月25日电 （记者刘海英）美国一个研究小组25日在《自然·生物医学工程》杂志线上版发表研究报告称，他们利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，成功减轻了患有脆性X综合征（FXS）的小鼠的自闭症症状。FXS是目前已知的最常见的自闭症谱系障碍的单基因病因。1095 1096研究人员使用的基因编辑技术称为CRISPR-Gold，由加州大学伯克利分校生物工程学教授尼伦·默西开发。该技术使用金纳米粒子作为载体，将Cas9蛋白导入人体。去年，默西和他的同事证明，CRISPR-Gold可以将Cas9蛋白导入肌肉细胞，并用正常基因取代突变基因，从而提高杜氏肌营养不良症小鼠的力量。而此次新研究则表明，CRISPR-Gold可以将Cas9蛋白递送至大脑，编辑神经递质受体的基因。1097 1098在小鼠实验中，研究人员将金纳米粒子注入患FXS小鼠大脑的纹状体中，纳米粒子所携带的Cas9蛋白会靶向参与神经元间通信的兴奋性受体——代谢型谷氨酸受体5（mGluR5），通过编辑mGluR5的基因，就能够抑制细胞间的夸大信号并减少FXS小鼠的重复行为。1099 1100自闭症谱系障碍有多种病因，其中就包括多种基因突变，而像FXS这样的单基因疾病则是探索自闭症病因和潜在治疗方法的一个有效途径。研究人员指出，夸张的重复性行为是自闭症谱系障碍的常见特征，因此FXS小鼠模型中这些行为的有效减少表明，CRISPR-Gold技术在其他类型的自闭症治疗中也具有潜在的应用价值。1101 1102同时，这一新研究也证明，Cas9蛋白可以被运送到大脑中去敲除一个基因，并具有治疗作用，这为治疗阿片类药物成瘾、神经性疼痛、精神分裂症和癫痫等病症打开了大门。",在美国加州大学伯克利分校，生物工程学教授尼伦·默西开发的CRISPR-Gold技术，使用金纳米粒子作为载体，成功地将Cas9蛋白递送至患有脆性X综合征（FXS）的小鼠大脑中，编辑了神经递质受体的基因。这项研究成果发表在《自然·生物医学工程》杂志上，显示了通过基因编辑减轻了FXS小鼠的自闭症症状，包括抑制细胞间的夸大信号并减少重复行为，展示了CRISPR-Gold技术在治疗自闭症谱系障碍中的潜在应用价值。,2现行技术创新与优化,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1103CTN_130,"世界首例神经疾病模型猪诞生1104 1105经过四年努力，由我国科学家领衔的国际研究团队首次利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）和体细胞核移植技术，成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪。它能精准模拟出人类神经退行性疾病，为治疗“亨廷顿舞蹈病”、老年痴呆等疾病提供稳定、可靠的动物模型，推动药物筛选和治疗方案制定。该项成果于北京时间3月30日凌晨在线发表于《细胞》杂志上。新华社发（中科院广州生物医药与健康研究院供图）",经过四年的研究，由中科院广州生物医药与健康研究院领衔的国际团队，首次运用CRISPR/Cas9和体细胞核移植技术，成功培育了世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪。这一成就不仅能精准模拟人类神经退行性疾病，还为亨廷顿舞蹈病和老年痴呆等疾病的治疗提供了稳定可靠的动物模型，极大推动了药物筛选和治疗方案的制定。该研究成果已在《细胞》杂志上发表。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,1外源性序列插入,0高社会接受度及低伦理争议
1106CTN_134,"CRISPR编辑技术能“定制”农作物1107 1108科技日报华盛顿9月16日电 （记者刘海英）基因编辑技术不仅可用于疾病治疗，在农业育种领域也极具应用潜力。美国冷泉港实验室研究人员日前的一项新实验表明，使用CRISPR-Cas9基因编辑技术（简称CRISPR编辑技术），编辑农作物“产量”基因的启动子，可对作物数量性状产生微妙影响。研究人员称，育种专家可以利用这种手段“定制”农作物，以适应不同环境，从而提高作物产量。1109 1110启动子是基因的一个组成部分，可以控制基因表达的起始时间和表达程度。研究人员称，利用基因编辑技术，通过基因启动子对作物基因表达进行微调，而不是删除基因或钝化其编码蛋白质的能力，可更灵活地改善作物的数量性状。育种者可以根据种植环境的差异来“定制”作物，选择最理想的变异，以最大程度提高作物产量。1111 1112研究人员刊发在《细胞》杂志上的论文称，他们以番茄为对象进行了实验，使用CRISPR“剪刀”对番茄基因组序列进行多次切割，在三个基因启动子中创建出不同的突变组，这些突变会影响番茄的果实尺寸、分枝结构和整个植株形态，而这些性状和产量密切相关。研究人员称，可通过调整这些性状特征，达到使番茄增产目的。1113 1114领导该项研究的扎卡里·李普曼教授指出，随着人口数量增长，目前农作物产量的增长速度将无法满足人类未来需求。农作物在自然演进过程中，不会有太多的基因变异产生，而没有足够的基因变异，尤其是那些可能涉及几十个基因、与产量密切相关的主要性状的变异，育种专家也没办法培育出高产的作物种子。即使发现了有益的基因变异，要将其转化为最好的作物品种，使用传统的育种手段，也需要大量的时间，还必须每年不断地改进。而利用基因编辑技术，则可以直接产生和选择最理想的变异，控制基因活性，不仅可以加速作物的改良，同时还使其结果更可以预测。1115 1116研究人员称，他们的这一方法，不只对番茄品种的改良有效，也可用于包括水稻、玉米、高粱和小麦在内的多种农作物。1117 1118",美国冷泉港实验室的扎卡里·李普曼教授及其团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，对番茄基因组序列进行了精确的编辑，特别是在基因的启动子部分。这种编辑使得通过微调基因表达而不是删除或改变蛋白质编码，可以根据不同的种植环境定制作物，从而优化作物的数量性状如果实尺寸、分枝结构和植株形态，以提高产量。这项研究成果发表在《细胞》杂志上，显示了基因编辑技术在农业育种中的巨大潜力，不仅适用于番茄，也可扩展到水稻、玉米、高粱和小麦等多种作物。,1现行的基因编辑技术,2农业应用,0植物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1119CTN_135,"猪仔为人类供应器官希望大增1120 1121《科学》杂志等日前报道，美国、中国和丹麦科研人员联合研究，利用CRISPR基因编辑技术，去除了猪基因中的威胁性病毒——内源性逆转录病毒（PERV），成功解决了猪器官用于人体移植最重要的安全性问题，为全世界需要器官移植的上百万病人带来了希望。",在最近的一项研究中，美国、中国和丹麦的科研人员利用CRISPR基因编辑技术，成功从猪的基因中去除了内源性逆转录病毒（PERV），这是一种威胁性病毒，其移除为使用猪器官进行人体移植解决了关键的安全性问题。这一成就不仅在《科学》杂志上发表，而且为全球数百万需要器官移植的病人带来了新的希望。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1122CTN_136,"维C助基因杀掉癌细胞1123 1124注射维生素C可能有助于战胜血癌。小鼠研究表明，这种营养物质能告诉失控的细胞停止分裂和死亡。1125 1126包括急性和慢性白血病在内的一些血癌，通常涉及一种影响TET2基因的突变。该基因能确保某类干细胞成熟为白细胞，然后死亡。但TET2基因突变会导致这些细胞分裂不受控制，最终导致癌症。有数据统计，美国每年由TET2基因突变导致的血癌病例约为4.25万例。1127 1128纽约大学医学院的Luisa Cimmino和Benjamin Neel及其同事利用基因编辑技术培育了TET2功能可控的小鼠。结果发现减少TET2活性50%就足以引发血癌，但如果要让该疾病持续发展，TET2的活性也要维持在较低水平。“如果我们恢复TET2，那么它将阻止不健康的复制，并杀死多余的细胞。”Cimmino说。1129 1130之后，该研究组将目光转向了维生素C，因为它能影响胚胎干细胞，从而激活TET2，并有助于保持细胞复制受控。研究人员每天为TET2活性较低的小鼠注射了非常高剂量的维生素C，并持续了24周，结果发现这放缓了白血病的发展。1131 1132到后期，研究人员不再为控制组注射维生素C，结果显示小鼠体内的白细胞是同伴的3倍。而且，当研究小组将人类白血病细胞暴露在一种抗癌药物中，结果发现当添加了维生素C时，药物效果更好。1133 1134Neel希望，高剂量的维生素C最终能被合并到相关癌症治疗方案中。但大量食用维生素C可能无法预防癌症。在每次注射中，小鼠得到100毫克的维生素C，相当于两个橙子。但一般人的体重是老鼠的3000倍，由于人体在吸收了500毫克的维生素C后会停止摄入，因此需要进行静脉注射。“你不可能靠吃橘子摄取能起效果的高剂量维生素C。”他说。（唐一尘）1135 1136《细胞》相关论文报道1137 1138",在纽约大学医学院的Luisa Cimmino和Benjamin Neel领导的研究团队使用基因编辑技术培育了TET2功能可控的小鼠，发现维生素C能激活TET2基因，帮助控制细胞复制，从而有效放缓了白血病的发展。这项研究成果已在《细胞》杂志上发表，展示了通过高剂量维生素C注射对抗癌症的潜在治疗策略。,3泛指基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1139CTN_137,"皮肤移植基因疗法可降糖减肥1140 1141科技日报纽约8月12日电 （记者冯卫东）据最新一期《细胞·干细胞》杂志报道，美国研究人员为经由皮肤移植的一种新型基因疗法提供了“概念性验证”，该方法可用来治疗两种非常普遍又相互关联的人类疾病：Ⅱ型糖尿病和肥胖症。1142 1143芝加哥大学研究人员使用CRISPR技术对胰高血糖素肽（GLP1）受体基因进行了修饰。GLP1受体基因可刺激胰腺分泌胰岛素，从血液中去除过多血糖，预防糖尿病并发症。同时，GLP1还能延缓胃排空，降低食欲。1144 1145研究人员通过特定方式延长了GLP1受体基因在血液中的半衰期，并将修饰后的基因融入一个抗体片段，使其在血液中运行更长时间。此外，他们还添加了可诱导启动子，使其能按需打开基因产生更多GLP1。然后，研究人员将基因插入皮肤细胞进行培养，让其生长。当培养细胞暴露在实验室中的空气/液体界面时，它们会分层，产生多层的“皮肤状类器官”。当把实验室培养的、经基因修饰的皮肤，移植到拥有完整免疫系统的小鼠身上时，研究人员没有发现明显的排异反应。1146 1147研究还发现，当食用含有微量多西环素的食物时，小鼠会将剂量依赖性水平的GLP1释入血液，从而及时增加血液胰岛素供应，降低血糖水平。1148 1149另一方面，在对正常和经过基因修饰的小鼠喂食高脂肪食物时，两者都会迅速增重而变得肥胖。在喂食高脂肪食物同时加入不同量级的多西环素，则可诱导GLP1释放，正常小鼠会变肥胖；而基因修饰过的小鼠体重增加较少。研究人员将基因修饰的人体细胞移植到具有有限免疫系统的小鼠体内时，发现了同样的效应。这表明，GLP1诱导表达的皮肤基因疗法可用于饮食引起的肥胖和其他疾病的预防和治疗。1150 1151据称，这种将体外精确基因编辑与体内工程化细胞有效应用相结合的方法，将给许多人类疾病的治疗提供一个长期安全的选项，如为具有遗传缺陷的病患（血友病）替换缺失蛋白，或是充当代谢库消除体内毒素等。1152 1153",美国芝加哥大学的研究人员利用CRISPR技术对皮肤细胞中的GLP1受体基因进行了编辑，成功延长了其在血液中的半衰期，并通过融入抗体片段使其更长时间活跃，从而有效降低血糖水平并控制体重增加。这项研究成果发表在《细胞·干细胞》杂志上，展示了通过基因编辑技术治疗糖尿病和肥胖症的潜力，同时也为其他人类疾病的治疗提供了新的可能性。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
1154CTN_138,"编辑人类早期胚胎DNA安全有效1155 1156经再三斟酌，《自然》杂志终于将一篇论文公之于众：美国科学家利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，修正了未被植入子宫前的人类胚胎中一种与遗传性心脏疾病“肥厚型心肌病（HCM）”有关的基因变异。结果证实，编辑人类生殖细胞系（卵子、精子或早期胚胎）的DNA是安全有效的。",在《自然》杂志发表的一篇论文中，美国科学家使用CRISPR-Cas9基因编辑技术，在未植入子宫的人类早期胚胎中成功修正了一种与遗传性心脏疾病肥厚型心肌病（HCM）相关的基因变异。这项研究证实了在人类生殖细胞系（包括卵子、精子或早期胚胎）中编辑DNA的安全性和有效性，标志着基因编辑技术在医学领域的重要进展。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,1低社会接受度及高伦理争议
1157CTN_139,"中国自主培育世界首例基因编辑克隆犬 打破韩垄断1158 1159参考消息网7月8日报道 外媒称，据中国官方媒体报道，一个中国科学家团队利用体细胞克隆技术，培育出了世界首例基因编辑克隆犬。1160 1161据埃菲社7月6日报道，该科研团队负责人、中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学对埃菲社说：“将体细胞克隆技术与基因编辑技术结合在一起，是非常先进的技术尝试。中国相继培育出基因编辑猴、基因编辑犬。在大动物疾病模型制备上，中国已走在世界前列。”1162 1163报道称，赖良学带领的科研团队，利用最先进的基因编辑技术CRISPR/Cas9，成功培育出世界首例动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。之后，科研人员又培育出比格犬“苹果”的克隆犬“龙龙”。“龙龙”是中国首例完全自主培育的体细胞克隆犬，也是世界首例基因编辑克隆犬。1164 1165报道称，韩国是第一个掌握犬体细胞克隆技术的国家。犬被科学界认为是最难克隆的动物之一。这是因为犬体细胞克隆技术存在多个瓶颈，而该领域的技术此前一直被韩国垄断。赖良学和同事们的努力成果，使中国成为第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家，从而打破了韩国的垄断。1166 1167利用CRISPR技术可以对生物的DNA序列进行编辑和修改，从而对癌症等复杂疾病产生疗效。1168 1169赖良学表示，克隆犬技术取得成功后，人们可以根据需要进行“定制”，培育出医用实验犬，还可以敲除或敲入犬的某个基因，让犬嗅觉更灵敏、肌肉更发达，使其成为理想的警犬或搜救犬等工作犬。1170 1171报道称，科研人员表示，他们还将进一步开发多种疾病模型犬和功能基因编辑犬，以推动犬克隆技术实现商业化服务。(编译/田策)",中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究员赖良学领导的团队，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功培育出了世界首例动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”及其克隆犬“龙龙”。这标志着中国在大动物疾病模型制备领域走在了世界前列，同时打破了韩国在犬体细胞克隆技术方面的垄断。这一成就未在特定出版物中发布，但其影响显著，为未来根据需求“定制”医用实验犬及功能性工作犬提供了可能。,1现行的基因编辑技术,1医学应用,1动物,0基因组内源性序列修饰,0高社会接受度及低伦理争议
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