注:OKCHEM所有的官方邮件只从 ***@okchem.com, service@mail. okchemvip.com, 或 notifications@edm-okchem.com. 发出,非此三者发出的其他邮箱若有冒充OKCHEM名义的,请大家多加警惕!

首页 > 行业新闻
张锋团队成功开发“新款”基因剪刀

张锋团队成功开发“新款”基因剪刀

据英国《自然·通讯》杂志22日发表的一篇论文,美国麻省理工学院—哈佛大学博德研究所张锋团队报告了第三个可以编辑人类细胞基因组的CRISPR-Cas系统。实验中,CRISPR-Cas12b系统比众所周知的Cas9,表现出了对靶序列更高的特异性。 CRISPR基因编辑技术被称为生命科学领域的“游戏规则改变者”,这一突破性技术通过一种名叫Cas9的特殊编程的酶来发现、切除并取代DNA的特定部分,因此CRISPR-Cas9是一个多功能基因组编辑系统。 但Cas9却并非Cas蛋白家族中唯一一种RNA导向的核酸酶(即一种能切割DNA的酶)。除了Cas9之外,研究人员还发现了Cas12a和Cas12b。Cas12a已被开发成基因组编辑工具,而Cas12b尚未被完全开发,这其中至少有一部分原因是由于它嗜高温的特性。 张锋及其同事对Cas12b进行了研究,因为这种蛋白比Cas9或Cas12a更小,更容易通过病毒载体实现细胞间递送。但原始结构的Cas12b会切割双链DNA中的非靶标单链。为了解决这一问题,研究团队对Cas12b重新进行了设计,增强其在人体体温(37℃)下的活性。与Cas9相比,重新设计的Cas12b在细胞培养实验中对靶序列具有更高的特异性。 研究人员表示,想要将Cas12b改造成和Cas9一样应用广泛的工具,目前还有很多工作要做,但第三个潜在基因组编辑系统的出现,将会给全世界研究人员提供更多选择。 此前,CRISPR因其巨大的商业价值引发了专利大战。美国专利商标局专利审判和上诉委员会2017年2月作出关键裁决之后,加州大学伯克利分校提起上诉,2018年9月联邦巡回上诉法院维持判决,张锋所在机构继续占据上风。 来源: 科技日报

2019-01-23
广州生物院等阐明基因组中“暗物质”关键调控机制

广州生物院等阐明基因组中“暗物质”关键调控机制

      中国科学院广州生物医药与健康研究院陈捷凯课题组与南方科技大学Andrew P. Hutchins课题组合作,以小鼠胚胎干细胞为模型,揭示了基因组中转座元件的关键表观遗传调控机制,相关成果以Transposable elements are regulated by context-specific patterns of chromatin marks in mouse embryonic stem cells 为题于1月3日发表在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上。   人基因组中,总共含有30亿对碱基,但仅有极少部分能够编码成蛋白质,而接近一半的序列由转座子组成,小鼠基因组中也基本类似。转座子最早在玉米基因组中被发现,并证明通过“跳跃”调控玉米粒的颜色。转座子与常规的基因相比,由于其重复序列和多拷贝的特性,一直以来是科学研究的难点,直至目前科学家们关于转座子的功能仍知之甚少,所以转座子又被称为基因组中的“暗物质”。为了阻止这些转座元件在基因组中四处移动造成遗传突变,基因组进化出相应的表观遗传机制使转座子的跳跃活性受到抑制。在这之前科学家们知道H3K9me3、H3.3以及DNA甲基化修饰参与了特定类型转座子的调控,但基因组中有上千种不同的转座子分布在数百万个不同的拷贝上,对每一类特定转座子在具体分子机制上如何起作用之前的研究仍不清楚,这一研究为科学家们仍然在不断探索的这方面的知识做出了重要补充。   胚胎干细胞是科学家用来研究染色质动态变化与基因表达调控的常用的细胞模型,相比于分化的细胞,胚胎干细胞具有更强的可塑性,具备分化成生物体内成百上千种不同细胞类型的能力。科研人员通过分析小鼠胚胎干细胞中组蛋白修饰、DNA修饰以及染色开放程度的数据,发现大部分转座子序列上包含有多种不同的表观遗传修饰共同作用调控模式,这主要发生在由远古病毒感染残留的逆转座子上,又称为内源性逆转录病毒(ERV)。该研究发现,部分ERV元件与之前报道的结果一样,受到H3K9me3和H3.3的调控。但大部分ERV元件除了这两种修饰以外,还存在多种如H4K20me3、H3K27me1、H2A.Z、H4R3me2等修饰,并且在某些ERV元件存在以上基因沉默相关修饰外,同时还存在H3K4me1、H3K4me3、H3K27ac、H3K56ac、H3K9K14ac等常规认为与基因激活相关的表观遗传修饰,该研究首次揭示了沉默型的表观遗传修饰和激活型的表观遗传修饰可以在同一个转座子上共存,研究团队将这类转座子命名为“多标转座子”。通过表观遗传修饰对应其表观遗传修饰酶,研究团队发现敲低Nocr2、Rnf2、Prmt5、Hdac5、Uhrf1、Rrp8、Ash2l、Kat5等的细胞中转座子元件变得更加活跃。该研究同时还发现,敲低Rnf2、Brd7、Hdac5的细胞激活了2细胞期特异性基因表达网络,说明这些表观遗传酶的敲低可能更利于胚胎干细胞往2细胞期重编程。   该研究系统揭示了小鼠胚胎干细胞中表观遗传修饰调控转座子活性的具体机制,并为胚胎干细胞向2细胞期重编程提供了新的思路。   胚胎干细胞中转座子活性调控模型 来源:广州生物医药与健康研究院

2019-01-23

订阅行业新闻 不要错过我们的每日更新

会员权益

邮件咨询

电话咨询

0571-28103240

微信分享