实验方法

6.25 MIT、Harvard和Editas等发表有关CRISPR的近期新看点

2019-06-25 10:01

柚子酱把六月的早报合集都更新在这里啦:

你们都爱看的科研资讯早报「六月篇」


① MIT、Harvard和Editas等发表有关CRISPR的近期新看点

麻省理工学院、哈佛大学和Editas等其他机构在《The CRISPR Journal》发表的新文章概览:

1.利用CRISPR-Cas13快速、便携式地检测植物基因的SHERLOCK

核酸检测系统在农业中的应用使性状筛选在育种、害虫监测和病原鉴定中成为可能。来自Broad研究所的张峰团队和Sherlock Biosciences联合创始人们为农业应用重新目的化了他们的SHERLOCK CRISPR-Cas13检测系统。SHERLOCKv2平台结合了相同样本多路复用、横向流视觉读数、定量和信号检测放大。利用改进工具对大豆混合物中的草甘膦抗性基因进行定量分析,并在一个反应中检测到了多种除草剂抗性基因和本地植物基因。这项标榜速度、便携性和最少样品制备的技术对大范围田野基本特征检测将起到推动作用。

通讯作者:Feng Zhang、Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg

2.预测Cas9特异性的条形码库

CRISPR-Cas9技术的一个缺点是它有可能在与目标不匹配的序列上产生意想不到的基因组断裂。这对基于CRISPR的治疗尤其令人关注,在治疗中,人们最不期望看到的就是脱靶。如今,科学家们在全面了解CRISPR核酸酶特异性方面已经作出了相当大的努力,然而,这些方法都没有提供一个根据靶标序列和引导RNA(gRNA)准确预测CRISPR核酸酶切割性能的模型。在这期《The CRISPR Journal》,来自Editas Medicine的研究人员开发了一种基于库的生化分析方法,通过在一系列不匹配的库成员中测量未切割和切割的靶分子,直接报告特定Cas9引导复合体的切割效率。这是基于gRNAS的第一个脱靶计算机模型。他们的方法快速且能够生成蛋白质和引导导向的预测,同时报告Cas9结合与切割的生物物理学。

通讯作者:Barrett Steinberg

3.CRISPR通行道路的妥协

当研究人员回忆起十年前的下一代测序,不禁联想到发展应用速度更为惊人的CRISPR。尽管,CRISPR无疑是一种改变游戏规则的生物工程方法,但必须承认该技术仍处于初级阶段,因此横沟依然存在。基因编辑公司Inscripta的数据科学执行董事Richard Fox在《The CRISPR Journal》上讨论了为充分发挥这项突破性技术的潜力,解决CRISPR基因编辑现有局限性的重要性。

通讯作者:Richard Fox

4.科学人权:生殖系工程立法评估

人类生殖系工程及其国际规范已成为近年来备受争议的话题。在一个新视角下,Andrea Boggio及其同事根据人权法评估了18个国家关于生殖系工程的国家立法。目前,国际上还没有就如何监管生殖系工程达成共识,现有的国家立法未能提供在CRISPR时代监管生殖系工程所需的治理框架。作者主张将科学人权作为在国家和国际两级就促进负责任的科学和技术进步的管理原则达成共识的起点。

通讯作者:Andrea Boggio

5.给基因组编辑手指:Dana Carroll访谈

生物化学家Dana Carroll对锌指核酸酶的开发起到了重要作用,锌指核酸酶基因组编辑是CRISPR-Cas技术的前身。尽管Carroll于2018关闭了他在犹他大学的实验室,但他仍然是基因组编辑的奠基人,比如领导旧金山创新基因组研究所( Innovative Genomics Institute)工作。Carroll最近接收CRISPR杂志执行编辑Kevin Davies专访,在专访中回顾了20年来基因组编辑的研究进展以及目前影响科学界的问题。

通讯作者:Kevin Davies


② 中外学者PNAS:非侵入性,更精确的植入前遗传学检测

体外受精(IVF)过程中,选择最好的胚胎植入是一项复杂的任务。随着IVF成功率的提高,临床上越来越多的人选择在IVF周期中植入单个胚胎,这主要是为了避免多胎妊娠,因此选择胚胎的责任就落在胚胎学家身上。

为了确定胚胎的质量和活力,胚胎学家通常是通过光学显微镜检查胚胎的特定特征。此外,还可以使用胚胎植入前基因检测非整倍性数据(PGT-A),检测胚泡期胚胎细胞是否有正常或异常的染色体数量。然而,这一关键性测试存在假阳性(可能导致丢弃正常胚胎)和假阴性(可能导致转移胚胎染色体异常)的风险。

近期,来自布莱根妇女医院,以及北京大学的研究人员最新研发并评估了一种胚胎植入前遗传检测的新方法,结果表明这种新方法可以提高检测的可靠性。


③ 一线之机:胚胎microRNA逆转心脏损伤

直到成年,我们的心脏都无法自发地补充受伤或患病细胞。因此,心脏病或心脏病发作对人来说是灾难性的,这些事件导致大量细胞死亡和功能的永久性下降。Temple大学Lewis Katz医学院(LKSOM)科学家的一项新研究表明,即使在严重心脏病发作之后,也有可能逆转这种损害并恢复心脏功能。

这项研究于6月21日发表在《Circulation Research》杂志,首次表明一种名为miR-294的microRNA分子,可以重新激活心脏细胞增殖,改善相当于人类心脏病发作的小鼠的心脏功能。

LKSOM代谢疾病研究中心的生理学助理教授Mohsin Khan博士说:“在以前的研究中,我们发现,miR-294积极调节发育中的心脏的细胞周期。但出生后不久,miR-294就不再表达了。”

原文检索:Transient Introduction of miR-294 in the Heart Promotes Cardiomyocyte Cell Cycle Reentry After Injury


④ 斯坦福学者《Cell》上发表空间转录组学新技术

一项新的空间转录组学技术近日在《Cell》杂志上发表。斯坦福大学的研究人员开发出一种名为APEX-seq的RNA测序方法,能够生成亚细胞RNA定位图谱,分辨率达纳米级别。他们目前已经生成了九个不同区域的RNA定位图谱。

文章第一作者、斯坦福大学医学院的博士后Furqan Fazal说:“在空间转录组学领域,许多单细胞技术能够告诉你RNA在不同细胞中的定位,但不能告诉你它们在细胞内的定位。我们在尝试不同的东西,希望了解(它们)在细胞内的定位。”

研究人员表示,这种方法适用于各种亚细胞区域,能够捕获各类RNA的完整序列细节,从而比较RNA变异(variants & isoforms)。Fazal补充说,这种技术可使用实验室中常见的试剂进行转录组学研究。

原文检索:Atlas of Subcellular RNA Localization Revealed by APEX-Seq


⑤ Cell子刊最新研究发现癌转移中的细胞排斥分子基础

二十世纪五十年代,英国研究者Michael Abercrombie发现相互碰撞的成纤维细胞会相互排斥,并在这一过程中改变自己的运动方向。他将这一现象称为接触抑制运动(contact inhibition of locomotion)。虽然研究者们已经鉴定了一些关键因子,但这一过程的分子基础始终还是未解之谜。举例来说,人们还不清楚这一过程涉及哪些排斥信号,这些信号如何进入细胞,如何影响细胞骨架进而调控细胞运动。

来自瑞士巴塞尔大学的研究人员阐明了这一过程的分子基础,鉴定了由三种蛋白Slit2、Robo4和srGAP2组成的信号通路。研究显示,排斥因子Slit2结合受体Robo4,排斥信号由此进入细胞内部并激活srGAP2。随后srGAP2抑制调控细胞骨架的Rac1,Rac1失活导致细胞收缩,于是两个细胞发生相互排斥。如果Slit2、Robo4或srGAP2都失活,彼此碰撞的细胞就会粘附在一起,不能那么轻易的分离。

这一研究发现公布在Developmental Cell杂志上。由Olivier Pertz教授等人完成。

原文检索:SrGAP2-Dependent Integration of Membrane Geometry and Slit-Robo-Repulsive Cues Regulates Fibroblast Contact Inhibition of Locomotion


关键词:实验专区

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来源:柚子酱

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