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World File Search System基因改造
利用 CRISPR–Cas9 基因改造的糯玉米具有优越的田间性能
我们通过 CRISPR–Cas9 编辑 12 个优良玉米自交系中的蜡质等位基因，创造了蜡质玉米杂交种，这一过程比使用回交和标记辅助选择的传统性状基因渗入快了一年多。在 25 个地点进行的田间试验表明，CRISPR-蜡质杂交种在农艺上优于基因渗入杂交种，平均每英亩产量高出 5.5 蒲式耳。玉米蜡质基因 (Wx，也称为 Wx1) 编码一种颗粒结合的 NDP-葡萄糖-淀粉葡萄糖基转移酶，该酶负责延长直链淀粉中葡萄糖聚合物的线性链 1。野生型 (WT) 种子淀粉由~25% 直链淀粉和~75% 支链淀粉组成，而功能丧失的 wx 突变种子淀粉则由~100% 的支链淀粉组成，这使胚乳具有像蜡烛一样暗淡而光滑的外观 2 ，因此得名“糯玉米”。糯玉米淀粉用于造纸和粘合剂工业，并在食品工业中用作稳定剂和增稠剂 3 。美国每年在约 500,000 英亩的土地上生产约 8000 万蒲式耳糯玉米。有~200 个 wx 突变等位基因是自发产生的，通过随机诱变产生的，或通过非优良品系中的 CRISPR-Cas 靶向诱变产生的 4,5 。其中，wx-C 等位基因是现代商业糯玉米杂交种中使用最广泛的 wx 供体。商业化糯玉米杂交种是通过将 wx 突变基因渗入优良自交系而开发的。基因渗入通常需要与轮回亲本回交六到七代并自交才能获得用于商业化杂交生产的自交系。糯玉米杂交种的产量比对应的非糯玉米杂交种低约 5% 3 。产量降低的原因尚不清楚；可能是由于性状基因渗入造成的连锁累赘或 wx 突变导致的淀粉性质改变。使用 CRISPR-Cas9 进行基因组编辑和改进的转化技术 6 – 9 有可能缩短糯玉米杂交种的上市时间并消除回交过程中出现的连锁累赘。我们报道了使用 CRISPR-Cas9 和形态发生基因直接在 12 个优良玉米自交系中产生糯玉米缺失等位基因并进行多点产量测试的情况，所有这些过程耗时三年，这比基因渗入方法快得多。使用图 1a 中概述的策略，在优良自交系中生成了两个蜡质缺失等位基因，即 4 千碱基 (kb) 和 6 kb 缺失。为了在自交系 PH184C 中生成 4 kb 缺失系，将编码基因组编辑试剂 (指导对 CR1/CR3 和 Cas9；补充图 1) 的 DNA 引入未成熟胚胎中
代际控制：为什么通过 CRISPR-Cas9 对胚胎进行基因改造不是父母的基本权利
2012 年，基因编辑领域出现了一项重大科学突破：CRISPR-Cas9 的发现。这项新技术使科学家能够比以往更快、更便宜、更准确地编辑人类基因组。研究人员现在有可能治愈癌症、ALS 和阿尔茨海默病等疾病。CRISPR 不仅提供了一种治愈目前患有疾病的人的机制，而且还建立了一种修改胚胎 DNA 的方法，以防止后代遗传该疾病。由于使用 CRISPR 改变人类基因组会给人类基因库带来不可逆转的代际影响——并且鉴于这项从子宫开始改变孩子未来的技术具有吸引力——本评论考虑父母是否有使用 CRISPR 编辑孩子 DNA 的基本宪法权利。
基因改造：CRISPR 技术的伦理和社会影响
本模块旨在帮助学生了解基因改造的道德和伦理影响，特别是关于使用 CRISPR 技术进行生殖系（可遗传）和体细胞（非遗传）基因编辑。本模块将通过伦理和概念视角研究最近的科学发现、突破和争议。虽然 CRISPR 具有多种潜在应用，但本模块探讨的是人类 DNA 的基因改造及其编辑的后果。CRISPR 是一种改编自细菌中自然产生的基因组编辑系统的技术，与以前使用的技术相比，它是一种更准确、更有效、更经济的改变 DNA 的方法。它允许遗传学家和医学研究人员通过删除、添加或改变部分 DNA 序列来编辑部分基因组。什么是 CRISPR，它是如何工作的？为什么科学家目前呼吁暂停在临床上使用 CRISPR 进行生殖系改造？CRISPR 的未来是什么，它将如何受到监管，它将如何影响我们生活的世界？该模块将深入探讨这些问题，并让课堂上的学生对使用这项技术背后的伦理影响有全新的认识。
SP00235-优化人类T细胞活化和扩增方案可提高基因改造效率和总细胞产量
使用嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞进行癌症免疫治疗是一个快速发展的领域，制造这些细胞是一个复杂的过程，需要多个优化步骤。我们已经开发出用于分离、激活和扩增人类 T 细胞的试剂，可用于临床细胞疗法制造。可溶性 ImmunoCult™ 人类 T 细胞激活剂通过交联细胞表面的 CD3 和共刺激分子来诱导 T 细胞活化。然后可以对活化的 T 细胞进行基因改造，随后在无血清和无异种的 ImmunoCult™-XF T 细胞扩增培养基中扩增。在这里，我们介绍了几种使用 ImmunoCult™ 产品的优化策略，以获得高转染效率和最大细胞产量。通过评估 T 细胞的活化动力学并确定最佳转染时间点，可以显著提高 CRISPR/Cas9 和慢病毒介导的基因修饰方法中的转染效率。我们的研究还表明，在激活后第三天将 T 细胞稀释至较低的细胞密度可大大提高细胞活力和累积细胞生长，从而使培养 10 - 12 天后的总人类 T 细胞扩增超过 1000 倍，活力 > 85%。扩增的 T 细胞共表达 CD45RO + CD62L + 。例如，我们应用此处描述的工作流程从健康供体中生成 T 细胞受体 α β (TCR αβ ) 敲除 (KO) T 细胞，敲除效率高达 90%。使用 EasySep™ 人 TCR αβ 耗竭试剂盒可以进一步提高 TCR αβ KO 细胞的纯度。总之，本研究中概述的流程可以轻松快速地实施，以提高 T 细胞制造效率。
基因改造发育工程技术的历史与进展
摘要 使用改变目标基因组信息的技术进行靶向基因组修饰，已为基础生物学和应用生物学的多项研究做出了贡献。在基因打靶中，使用同源重组将打靶载体整合到靶位点。传统上，携带多个基因突变的小鼠是通过胚胎干细胞中的连续重组和耗时的单基因突变小鼠杂交产生的。然而，这种策略存在几个技术问题。第一个问题是基因打靶的频率极低，这使得获得重组克隆是一项极其耗费人力的任务。第二个问题是可以应用基因打靶的生物材料数量有限。传统的基因打靶几乎不会发生在大多数细胞系中。然而，一种使用设计核酸酶的新方法可以在基因组 DNA 中引入位点特异性双链断裂，提高了受精卵中基因打靶的效率。这种包括 CRISPR-Cas 系统的新方法也扩大了可以应用基因打靶的生物材料的数量。转基因的靶向整合可通过基于同源重组（HR）、微同源介导的末端连接（MMEJ）或非同源末端连接（NHEJ）的策略实现。本文，我们总结了靶基因修饰的各种策略，包括传统基因靶向与设计核酸酶的比较。