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文章数：13篇

噬菌体疗法

Nature子刊：用CRISPR技术“武装”噬菌体，靶向性清除大肠杆菌

大肠杆菌容易引起感染，治疗这类细菌感染的主要方法是使用抗生素，但这会对宿主的肠道菌群带来不利影响，并产生其他副作用和耐药性。近日，丹麦科技大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究，开发了第一种基于CRISPR的口服候选药物，能够选择性靶向并清除大肠杆菌，而不影响其他肠道菌群，值得关注。

噬菌体疗法 CRISPR技术研究论文基础研究大肠杆菌

Cell：大量病毒存在CRISPR系统，或可助力挖掘更精简的Cas酶？

CRISPR-Cas系统最为人所知的作用是它可作为基因组编辑工具，自然界中40%的细菌和85%的古菌具有CRISPR-Cas系统。令人惊讶的是，部分噬菌体通过侵染原核生物会截取宿主细胞的基因组片段，进而保留下来逐渐修饰以更好地服务于病毒。近日，加州大学伯克利分校Jennifer Doudna和Jillian F Banfield及团队在Cell发表最新研究，通过基因组解析宏基因组学微生物组数据，发现了大约6000种具有CRISPR-Cas系统的噬菌体，进一步探究识别到部分噬菌体拥有属于Ⅴ型Casλ酶，体积约为Cas9的一半，能够编辑植物和人类细胞基因组，并且还兼顾了小型化和高编辑效率的优点，值得重点关注。

CRISPR系统噬菌体研究论文基础研究 CRISPR-Cas 系统

生存和传播

Science：虫媒病原体传播的分子机制和未来防控策略（综述）

很多由病毒、细菌、寄生虫导致的人类传染性疾病的传播是通过节肢动物作为媒介来实现的，例如疟疾、登革热、Zika病毒等的传播是通过蚊媒进行的。病原体通常需要进入虫媒的肠道，进而与其肠道微生物群、肠分泌物和上皮细胞的相互作用，而这些过程是疾病传播的关键决定因素。大多数病原体必须感染相应的虫媒才能实现其自身的繁殖和传播，以增加其感染脊椎动物宿主的机会。因此，揭示病原体侵入虫媒肠道、存活以及与虫媒免疫系统的相互作用的机制，是限制和干预该类疾病的关键。近期一篇发表在Science的综述，详细概括和总结了近20年来在该领域的研究进展，重点介绍了在病原与媒介及其微生物群相作的基本进展，以及虫媒衍生因子和病原与脊椎动物宿主的相互作用，讨论和展望了抑制疾病传播的新战略。

生存和传播虫媒肠道虫媒肠道菌群虫媒唾液基因编辑

工程益生菌

Natuer子刊：构建基于CRISPR的杀伤性开关

微生物的生物控制/防护是设计安全的下一代活菌疗法的一个基本目标。然而，生物控制/防护电路的遗传稳定性，包括杀伤性开关，是该研究领域的一大挑战。Nature Communications发表的文章，在益生菌大肠杆菌Nissle 1917中设计了两个基于CRISPR的杀伤性开关，一个是单输入的化学反应性开关，一个是双输入的化学和温度反应性开关，生存能力在宿主体内外都是可控的。本研究为未来的生物医学技术创造了一个安全的益生菌底盘，并为其余益生菌微生物杀伤性开关的设计提供了借鉴。

工程益生菌基因编辑杀伤性开关 E.coli Nissle 1917

郭春君团队Cell突破：在复杂菌群中揭示单个肠菌基因功能，新方法来了

肠道菌群中，许多细菌基因是由非模式细菌编码的，因而难以通过靶向性的遗传操作去探索和验证这些基因对宿主生理的影响和机制。建立和筛选能有效针对非模式肠菌的基因操纵方法和工具，对于深入挖掘肠道细菌功能、探索细菌与宿主的互作机制，以及通过基因编辑来操控菌群以改善相关疾病，是至关重要的。Cell最新发表来自康奈尔大学郭春君团队的研究，在这一问题上取得了突破性进展。该团队开发了一套用于对非模式肠菌进行基因操纵的流程，能大规模地鉴定可进行基因转移（引入外源DNA）的肠道细菌及其方法，并建立对应的基因编辑工具，大幅拓展了可进行基因操纵的肠道细菌的范围。该团队在一项概念验证研究中，揭示了特定细菌胆汁酸代谢基因在具有复杂菌群的宿主体内的功能，并表明操纵菌群中的特定细菌基因可“撬动”菌群结构，改变宿主对特定疾病的易感性。总之，这项工作为研究肠道菌群基因与宿主的互作机制及其与疾病表型的因果关联，提供了一套强有力的工具，为进一步研发靶向性操纵肠道菌群的方法迈出了重要的一步。

基因编辑肠道菌群基础研究胆汁酸代谢结肠炎

Nature子刊：如何对微生物群落进行基因编辑？

了解微生物基因功能依赖于遗传操作在微生物中的应用。然而，绝大多数细菌和古菌仍未培养，因此无法使用传统的遗传操作方法对这些生物及其相互作用进行研究。Nature Microbiology近期发表的研究成果，开发出一种方法，可以同时编辑不同微生物群落中的多个生物体的基因，这是编辑肠道或植物等微生物群落的第一步。在本研究中，研究人员首先开发了一种ET-seq（environmental transformation sequencing）方法，用于评估哪些微生物是可编辑的。接着利用RNA 引导的 CRISPR-Cas 转座酶在基因中添加“条形码”，进而实现基因的插入、跟踪，并评估插入的效率和特异性。利用该方法可以编辑微生物群落，并进一步理解和控制微生物群落。

基因编辑微生物群落

全球食品供应链：如何革新？（综述）

该文章由Annual Review of Food Science and Technology编辑委员会主刀撰写。针对COVID-19疫情暴露的全球食品供应相关问题，比如供应链的弹性和稳固、食物的持续性生产与供应、食物与健康、食品安全等，文章分别给出了相应的革新和技术改革方案。其技术革新方案涉及农业生产、生物技术、生命科学、大数据、人工智能等各方面，值得相关人士阅读参考。

未来食品食品生产环境影响纳米技术基因编辑

Science：研究肠道菌产物对宿主影响的新利器

肠道菌群可产生大量多样化的生物活性分子，对宿主的生理活动和健康产生影响。然而由于缺乏相应的遗传操纵工具，人们一直难以深入分析特定细菌产物对宿主的影响和作用机制。比如哺乳动物肠道中常见的共生梭菌，就是一类难以进行遗传操纵的细菌。Science最新上线的一项研究报道了一种可对梭菌进行多基因敲除的方法，并通过小鼠定植实验，发现生孢梭菌产生的支链短链脂肪酸对宿主的免疫调控功能。这种方法不仅可研究梭菌等细菌产生的分子对宿主的影响，也可通过编辑特定细菌的基因组，实现对特定菌群产物的调控。

菌群产物梭菌 CRISPR-Cas9 基因编辑短链脂肪酸

中国科学院：肠道细菌Ago蛋白或可用于哺乳动物基因编辑

大多数原核Ago蛋白（pAgo）如TtAgo、PfAgo、MjAgo等来自嗜热菌，在65°C以上的温度下发挥最佳功能，这一特性使得它们无法被用作包括人类在内的哺乳动物的基因组编辑工具。中科院动物研究所王皓毅团队和中科院北京生命科学研究院赵方庆团队合作发表在《Cell Discovery》上的研究鉴定了来自人肠道细菌的Ago蛋白CpAgo和IbAgo，37°C时可在gDNA引导下实现对单链和双链DNA的切割，其中CpAgo还可在gDNA引导下实现对RNA靶向切割。这两种新的pAgo蛋白的发现为开发用于精确编辑DNA序列的新工具提供了可能。

基因编辑人肠道细菌 Argonaute protein Intestinibacter bartlettii Clostridium perfringens

Nature子刊：通用的细菌遗传分析新工具Mobile-CRISPRi

绝大多数细菌缺乏将基因与表型系统关联的遗传工具，限制了理解基因和基因网络对细菌生理学和人类健康的影响。CRISPRi是一种使用无活性的Cas9蛋白（dCas9）和可编程的单个gRNA阻断基因表达的通用方法，它已成为从细菌到人类中的基因剖析基本和功能的强大遗传工具，但在细菌间缺少广泛有效的工具。本研究开发的Mobile-CRISPRi新方法有助于微生物组功能、抗生素抗性和敏感性的分析，以及用于宿主-微生物相互作用的全面筛选。

基因编辑 CRISPR 遗传操作工具

Nature子刊：基因编辑疗法有望在产前修复致病基因

Nature Medicine近期发表一项基因编辑应用的突破性研究，表明用基于CRISPR的基因编辑疗法，可在出生前治疗先天性遗传疾病。若能确保其安全性，相信未来这一技术会造福很多有遗传疾病的家庭。

基因编辑基因编辑先天性疾病

基因编辑、类器官模型：结直肠研究的利器

① 在体内功能解析的局限性，限制对参与肿瘤发生的基因的研究；② CRISPR-Cas9基因编辑结肠上皮细胞的Apc和Trp53抑癌基因，诱导形成原位肿瘤，Apc-编辑的结肠类器官原位移植；③ 在远端结肠接种ApcΔ/Δ；Kras（G12D/+）；Trp53Δ/Δ （AKP）小鼠结肠类器官和人CRC类器官并转移至肝；④ 应用该模型定性Lgr5（+）干细胞的克隆动态，在建立的结肠腺瘤中癌基因顺序激活；⑤ 该模型可在体内快速分析肿瘤相关基因的性质，重建肿瘤进展和转移的完整范围。

基因编辑结直肠癌(CRC) 胚系突变类器官原位移植 CRISPR-Cas9编辑

嵌合抗原受体T细胞

通用型CAR-T：牛刀小试

① 原有CART细胞疗法的局限：不能用于没有足够健康T细胞的患者，而且不利于产业化；② 这项研究通过改造供者T细胞获得“通用型”CAR-T；③ 具体过程：先让来自供者的T细胞表达CAR19，再使用2次TALEN介导的基因编辑技术破坏CD52（这样这些细胞不会在患者使用抗CD52治疗时被杀死）和TCRα链区域（以避免GVHD）；④ 2名婴幼儿患有复发难治型CD19+B-ALL，在化疗和抗CD52预处理后，单次输注通用型CAR-T，均在28天内出现了分子生物学缓解。

嵌合抗原受体T细胞基因编辑通用型CART细胞类转录激活因子效应物核酸酶