XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemDoudna
基于CRISPR的猪功能基因组学和核酸检测研究进展
靶向核酸酶等高精度基因组编辑工具的发展加速了人类基础医学、动物科学、动物育种以及疾病诊断等领域的进步（Doudna and Charpentier，2014；Kurtz 等，2021；Rieblinger 等，2021；Xie 等，2021）。尤其是被称为 CRISPR 技术的基因组编辑系统自首次报道以来发展迅速（Jinek 等，2012），成为最热门的技术之一。CRISPR/Cas9 技术可精准识别靶序列并实现高效的 DNA 切割，从而完成全基因组范围的基因敲除/敲入（Cong 等，2013；Koike-Yusa 等，2014）。但由于编辑过程中会发生双链断裂（DSB），该技术往往会引入大量不理想的InDel（插入和缺失）突变（Zhao et al.，2019）。随后，人们开发了碱基编辑器（BE），可以利用胞嘧啶脱氨酶或腺苷脱氨酶实现单核苷酸的精准编辑，而不会诱导DSB（Gaudelli et al.，2017；Rees and Liu，2018）。近来，引物编辑器（PE）进一步扩展了基于CRISPR的编辑工具包，可实现所有12种可能的碱基转换和短DNA片段的插入和缺失。该技术融合逆转录酶和Cas9蛋白，以引物编辑向导RNA（pegRNA）为修复模板，实现精准的基因编辑（Anzalone et al.，2019）。在这篇小型评论中，我们总结并讨论了 CRISPR 技术在猪中的最新应用。
无痕基因组编辑技术及其在作物改良中的应用
十年前，人们证明了利用 CRISPR/Cas9 在真核生物中进行基因组编辑 (Cho 等人 2013 年，Cong 等人 2013 年，Feng 等人 2013 年，Jinek 等人 2013 年，Mali 等人 2013 年)，现在该技术已经深入科学界，正在进行大量研究 (Wang 和 Doudna 2023 年)。在植物科学领域，基因组编辑技术不仅用于植物病理生理学研究，还用于实际育种 (Nerkar 等人 2022 年)，一些基因组编辑作物已经商业化并被人类消费 (Waltz 2022 年)。因此，基因组编辑不再是一项仅由研究人员处理的实验性和不常见的技术，而是一项已进入公众实施阶段的技术。相比之下，这种包括自由改写基因组序列的细微差别的基因组编辑技术真正可以毫不费力地做到的是破坏基因。事实上，大多数使用基因组编辑的研究成果（Matres 等人，2021 年）和正在开发的基因组编辑作物（Nagamine 和 Ezura，2022 年，Xu 等人，2020 年）都是基因破坏的结果。由于可以通过专门破坏对品种特征有不利影响的基因来开发有用的品种，因此基因组编辑技术是一项革命性的技术，可以高效、快速地实现这一目标。另一方面，全基因组关联研究（GWAS）表明，决定数量性状或与遗传变异相关的大多数遗传变异都与基因破坏有关。
CRISPR/CAS9
CRISPR/CAS9作为可编程基因组编辑工具的广泛使用受到了脱靶DNA裂解的阻碍（Cong等，2013; Doudna，2020; Fu等，2013; Jinek et al。，2013）。虽然对此类脱离目标编辑事件的分析使CAS9变体的发展具有更大的歧视（Chen等，2017； Kleinstiver等，2016; Slaymaker等，2016），Cas9拒绝或接受Mismismatches的基本分子机制是贫穷的20; Slaymaker和Gaudelli，2021）。在这里，我们使用动力学分析来指导在不匹配监视的不同阶段的CAS9的低温EM结构测定。我们观察到在引导RNA（GRNA）和DNA靶链（TS）之间形成的双链体的独特，未描述的线性构象（TS），该（TS）发生在存在PAM-DISTAL不匹配的情况下，从而阻止Cas9激活。典型的扭结GRNA：TS双链体是CAS9激活的先决条件，充当结构支架，可促进Cas9构象型裂解所需的构象重排。我们观察到，高度耐受性的远端不匹配通过通过RUVC结构域中的柔性环稳定而稳定扭曲的双工构象来实现这种扭结的构象。我们的结果提供了对基本结构机制的分子见解，这些结构机制可能有助于通过CAS9进行离靶机制，并提供了一个分子蓝图，用于设计下一代高富达Cas9变体，可选择性地减少脱离目标DNA裂解，同时又有有效的触发型DNA，同时保留了有效的触发型DNA。
使用 Crispr 修改和编辑衰老基因组
摘要：Cas-9 是一种酶，它使用 CRISPR 序列作为指导，用于检测和分离与 CRISPR 序列互补的基因组部分。Cas9（CRISPR 相关蛋白 9，以前称为 Cas5、Csn1 或 Csx12）在人类免疫系统对抗 DNA 病毒中起着重要作用，也用于基因工程方法。它们能够在基因组编辑中切割 DNA 序列的一部分。CRISPR-Cas-9 编辑由 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Doudna（2020 年诺贝尔化学奖获得者）创立。CRISPR 已被编辑用于制作转录项目，使研究人员能够激活特定基因。CRISPR-Cas 有两种类型；第 1 类由多个 Cas 蛋白组成，用于降解外来核酸碱基。第 2 类由单个巨大的 Cas 蛋白组成，具有相同的作用。衰老是组织和细胞成分一生中随机破坏的结果。随着年龄的增长，免疫力下降和炎症的发生与细胞和组织损伤事件的发生有关，而这些损伤是一生中都会发生的。DNA 传感信号通过错误放置的细胞质激活，从而启动先天免疫反应。微核与衰老完全相关，并影响衰老，因为它总是出现在多种衰老综合征和癌症中。因此，微核可能在基因组不稳定性、先天免疫激活和衰老组织的一些特征与 Verubecestat、多奈哌齐、美金刚、加兰他敏、他克林、Exelon、利伐斯的明、7-MEOTA 和阿昔洛韦的不同药物特性之间表现出机制联系。其中，他克林被发现具有最高的（负）结合能，并进一步进行了分子动力学 (MD) 模拟分析。
CRISPR-Cas 之旅：扮演生命之神
绝大多数生物体中的 DNA 是生命的分子蓝图。DNA 中以序列形式存在的遗传密码首先以 RNA 的形式复制，然后进一步翻译为蛋白质。蛋白质在细胞中发挥结构或生化功能。1953 年，JD Watson 和 FHC Crick 报道了 DNA 的分子结构 [1]。从那时起，科学家们就一直试图开发能够操纵细胞和生物体遗传物质的技术。随着我们从细菌等低等生物转向人类等高等生物，基因操作变得越来越复杂和难以实现。许多生物体已被证明在遗传上难以处理，因为在这些生物体中基因操作仍然难以实现。随着 RNA 引导的 CRISPR-Cas9 系统的发现，一种简单有效的基因组工程方法现已成为现实。这项技术的发展使科学家能够修改各种细胞和生物体中的 DNA 序列，从而有可能改变生命的密码。基因组操作不再是实验瓶颈。如今，CRISPR-Cas9 技术已广泛应用于基础科学、生物技术和未来疗法的开发 [2]。法国微生物学家、德国柏林马克斯·普朗克病原体科学中心主任 Emanuelle Charpentier 和美国生物化学家、美国加州大学伯克利分校教授兼霍华德·休斯医学研究所研究员 Jennifer A. Doudna 因开发出一种基因组编辑方法而共同获得了 2020 年诺贝尔化学奖。该基因组编辑工具来自对一种名为化脓性链球菌的人类病原体 CRISPR-Cas9 系统的研究。
CasPEDIA 数据库：2 类 CRISPR-Cas 酶的功能分类系统
本杰明·A·阿德勒 1、2、†、马雷娜·I·特立尼达 1、3、†、丹尼尔·贝利尼-拉贝洛 1、2、伊莱恩·张 1、3、汉娜·M·卡普 1、4、彼得·斯科平采夫 1、2 Br i W。 Thor Nton 1，5，Rachel F. Weissman 1，5，Peter H. Yoon 1，5，Linxing Chen 1，6，Tomas Hessler 1，6，6，7，8，Amy R. Eggers 1，5，David Colognori 1，5，Ron Boger，Ron Boger，Ron Boger，Erty，Erty，Erty，Erty，1，2，Connor A. Tsuchida 1，2。 3，Kevin M. Wasko 1，5，Zehan Zhou 1，5，Chenglong Xia 1，2，Muntung，Jhary，J.R。和R. Pat El 1，Vienna CJX Thomas 1，4，Rithu Pattali 1，5 Do 1，Ramit R. Ramit，Ramit，Roland W. Calver T 13，Rebecca s。 Bamer t 13、Ga vin J. Knot t 13、Audrone Lapinaite 14、15、16、Patrick Pausch 17、Joshua C. Cofsky 18、Erik J. Sontheimer 19、20、21、Blake Wieden、Peter C. Fineran 24、24、23.、26、Stan J.J. Brouns 27 , 28 , Dipali G. Sashital 29 , Brian C. Thomas 30 , Christopher T. Brown 30 , Daniela SA Goltsman 30 , Rodolphe Barrang ou 1 , 31 , Virginius Siksnys 32 , Jillian F. Banfield 1 , 7 , David F , 33 . 1 , 3 , 5 和 Jennifer A. Doudna 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 34 , 35 , *
基因编辑剂的治疗性体内递送
精确操纵和编辑人类细胞 DNA 序列的能力可以催生出强大的新型基因组药物。全球有数百万人患有遗传性疾病（Korf 等人，2019 年），其根本原因原则上可以通过治疗性 DNA 编辑剂来纠正。虽然传统的基因增强疗法可以通过提供基因的功能性副本来治疗某些常染色体隐性或单倍体不足性疾病，但基因编辑疗法可以直接纠正基因组 DNA 中的致病突变。因此，原则上，基因编辑可以治疗更广泛的遗传疾病，包括常染色体显性遗传病、因基因产物过少或过多而引起的疾病，或其他简单的基因过度表达无法最佳挽救疾病的疾病。即使对于可以通过现有基因增强或基因沉默策略解决的疾病，通过安装突变来增加或减少靶基因表达的基因编辑疗法也可以通过一次性治疗达到相同的效果，从而提供永久治愈的可能性。更广泛地说，即使没有致病突变的个体，患某些主要疾病（如冠心病）的风险也可以通过精确修改靶基因来调节，这使得基因编辑（如果被证明足够安全有效）有朝一日可能用于降低普通人群的疾病风险。治疗性基因编辑的前景促使人们做出巨大努力将基因编辑疗法引入临床。最近的进展包括开发用于哺乳动物细胞基因编辑的强大工具，包括可编程核酸酶、碱基编辑器和引发编辑器（Anzalone 等人，2020 年；Doudna，2020 年；Newby 和 Liu，2021 年）。这些基因编辑剂具有
CRISPR-Cas9 工具系统控制下的生命
它能够影响甚至改变个体基因，从而影响所有生物以及它们自己。这种可能性可以被视为现代社会最伟大的科学成就之一，但也是无数伦理困境的根源。尽管基因的定向改变这一课题是较新的，但现代遗传学作为理论和实践研究的主题是由格雷戈尔·约翰·孟德尔发起的。这一遗传学领域的最新科学成就也得到了瑞典科学院的认可，瑞典科学院于 2020 年将诺贝尔化学奖授予两位科学家，法国女性埃马纽埃尔·卡彭蒂耶 (Emmanuelle Charpentier) 和美国女性詹妮弗·杜德纳 (Jennifer Doudna)，以表彰她们发现并改进了 CRISPR-Cas9 工具。他们于2014年发表了第一篇关于此问题的系统性著作。科学家们自己也在各种声明中表示，这一发现超越了我们的时代，在应用时需要谨慎，并尊重一切道德原则。杜德娜在 2016 年对可能“生产”转基因个体的问题的回答意义重大：“这不是一场噩梦，而是一种准确定性。”有一天它会发生。我不知道在哪里，什么时候，但有一天，我会醒来看到这个消息。我希望我们能够充分并尽可能地为此做好准备。”2 因此，我们的基本出发点是，健康和生命的技术化，尤其是人类健康和生命的技术化，无论使用各种技术工具的准确性如何，几乎总是存在着偏离人类道路的内在危险，并进入操纵生命的逻辑，将生命理解为仅仅是需要处理的物质。因此，本文的目标是介绍 CRISPR 系统的基本特征，简要介绍其在人体中的应用，并强调它所带来的紧迫的伦理挑战。
153_Final Press Release_moonshot letter_wfpf.docx
安全”会议在华盛顿特区美国参议院农业听力室委员会举行。华盛顿特区（2025年1月14日） - 超过150个诺贝尔奖和世界粮食奖获得者提出了前所未有的财务和政治支持请求，以开发“月经”技术，最大的机会在未来25年内避免避免饥饿的灾难。在诺贝尔奖和世界食品奖的153个获奖者签署的一封公开信中，该签署人警告说，世界“甚至不接近”满足未来食品需求，估计有7亿人今天饿了，还有15亿人在2050年喂食。这封信预测人类在本世纪中叶面临“更加不安全，不稳定的世界”，除非国际社会加大了对最新研究和创新的支持。引用包括气候变化，冲突和市场压力在内的挑战，呼吁“行星友好的“月经”努力，导致粮食和营养安全的粮食生产促进了实质性的，而不仅仅是渐进的努力。”在这些信中认可这封信的是罗伯特·伍德罗·威尔逊（Robert Woodrow Wilson）。签署人还包括约瑟夫·E·斯蒂格利茨（Joseph E. Stiglitz），他于2001年获得诺贝尔经济奖，并获得了2007年诺贝尔和平奖的政府间气候变化小组。Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna在2020年因发现CRISPR/CAS9遗传剪刀而获得了诺贝尔化学奖，他们也签署了这封信。上诉是由2024年联合世界粮食奖获得者的卡里·福勒（Cary Fowler）协调的，他也是即将卸任的全球粮食安全特使。其他世界食品奖获得者加入了NASA气候科学家Cynthia Rosenzweig，埃塞俄比亚裔美国人植物育种者和美国国家科学媒体的获得者Gebisa Ejeta和非洲开发银行总裁Akinwumi Adesina。
H 指数是评估实验科学家发表成果影响力的不可靠研究指标
H 指数是一种广泛用于评估科学家声誉的研究指标。它是一个衡量出版物影响力的数字指标（Hirsch，2005 年）。该值通过取至少被引用“h”次的出版物的“h”个数来确定。h 指数越高，科学家的出版物影响力就越大。表 1 显示了 6 位科学家的出版物概况，他们都在生物分子科学的实验驱动研究领域从事学术工作。这些科学家的出版物和引用统计数据是从 2023 年 4 月的 Scopus 数据库中获得的。概况 1-5 属于五位著名的获奖科学家，他们因突破性的实验研究而获得了“化学”或“生理学和医学”类别的诺贝尔奖和/或“生命科学突破奖”（参见表 1 中的姓名列表）。这两个奖项都享有盛誉，并因突破性的实验工作而颁发。这几个奖项的获奖者分别是罗伯特·S·兰格（生物医学工程领域的多产发明家）、迈克尔·霍顿（疫苗研发领域的开拓者）、卡塔琳·卡里科（RNA 疗法领域的先驱）、詹妮弗·A·杜德纳（CRISPR 技术先驱）和尚卡尔·巴拉苏布拉马尼安（DNA 测序领域的创新者）。他们的 H 指数从 51 到 237 不等。为简便起见，我将他们统称为杰出科学家。名单上的最后一位科学家，我将称他为科学家 X，也是一位生物分子科学家，H 指数为 64。与杰出科学家不同，科学家 X 并未获得国际认可，也没有获得任何重大科学奖项。奇怪的是，科学家 X 出现在科睿唯安的高被引研究人员数据库中。此外，这位科学家每年的平均引用量超过了杰出科学家（两位除外）的平均引用量。一个在实验领域没有杰出记录的科学家怎么可能比获奖科学家获得更多的引用呢?这个问题的答案，正如我将在这里揭示的，是由于平庸的出版物产出，而不是任何形式的实验性新颖性或创新。