神经科学的一个主要问题是,研究结果是动物临床前研究到临床结果的不良翻译性。比较神经科学可以通过研究多种物种在神经回路功能的物种特异性和一般机制之间差异来克服这一障碍。针对性的神经回路的操纵通常取决于遗传解剖,并且该技术的使用仅限于几种模型物种,从而限制了其在比较研究中的应用。然而,基因组学的持续进展使得在越来越多的物种中可以实现遗传解剖。为了证明比较基因编辑方法的潜力,我们开发了一种病毒介导的CRISPR/CAS9策略,该策略预测靶向> 80种啮齿动物物种中的催产素受体(OXTR)基因。该策略专门降低了所有评估物种(n = 6)的OXTR水平,而不会引起总体神经元毒性。因此,我们表明基于CRISPR/CAS9的工具可以同时在多种物种中起作用。因此,我们希望鼓励比较基因编辑并改善神经科学研究的转化性。
摘要:欧洲人群中黑死亡大流行的毁灭性程度(1346-53)是从文献来源及其细菌来源从古代病原体DNA的研究中阐明的。在中世纪社区的社会分层的背景下,大流行对当地规模的人类流动性和遗传多样性的影响。在这里,我们研究了275个新报道的中世纪和中世纪后剑桥郡的古代基因组,这些基因组来自黑人死亡之前,期间和之后被埋葬的人。大多数被检查的人都有局部遗传祖先。与机构的功能一致,我们发现,与他们在城市和农村教区社区中的丰富相反,医院和医院的囚犯之间缺乏近亲。考虑到高度的遗传成分,可以突出根据长骨头估计的地位的社会群体之间的差异,作为健康和生活质量的代表。我们检测到剑桥郡的局部遗传血统的长期转变,无论是在黑死病前还是在黑死亡之前,我们都没有发现遗传血统发生了重大变化的证据,也没有与最近的主张相比,在黑死亡之前和之后生活的同胞之间的免疫基因群的更高分化。
基因编辑的介绍和历史 在匈牙利农业工程师卡尔·埃尔基首次提出生物技术一词后,也许很少有人会想到这项技术会用于攻击人类社会。在工作开始时,生物技术被提出为人类社会创造适当的治疗条件、健康的营养、更好的生活和充满希望的未来的一种明确而合适的解决方案。然而,随着时间的推移,这项技术的阴暗面以生物恐怖主义威胁的形式被提出,这导致在生物技术的彩色名称中使用“黑暗生物技术”来表示生物恐怖主义袭击。[1,2]。在上个世纪以技术为根基的军事发展中,包括现代化学和物理学在内的各种科学分支是主要因素。目前的趋势表明,下一次进化将植根于生物科学。生物技术的发展促进了生物武器和威胁的发展,大规模杀伤性武器发展史上的第三次技术浪潮将是生物技术。生物技术具有军民两用的可能性。换言之,生物技术既有益又有害。基于此,与生物学有关的科学,特别是遗传工程和生物技术,除了能够用于推动医学和治疗科学的发展外,同时,这些研究还可以在军事领域以医学研究为掩护进行,每天都会设计和生产出更新的生物制剂。在第一种情况下,我们将看到人类健康和社会的进步,但在第二种情况下,它将导致生物恐怖袭击和人类死亡。这种威胁源于新技术,这些新技术除了在科学技术上取得进步外,还能够生产新的微生物(人工合成)[3-6]。需要说明的是,2012年,一位美国人在《微生物生物技术杂志》上发表了一篇题为《生物威胁的未来》的文章,其中提出了人类社会灭绝的三种理论之一,即大规模核战争的可能性以及巨大的陨石撞击地面,导致传染性传染病[7]。与生物技术相关的发展的转折点是人类基因组计划的开始,该计划始于1991年,最终,随着在白宫举行的国际会议(2000年),人类基因组计划的完成向国际社会公布,该计划的主要执行者(弗朗西斯·柯林斯和克雷格·文特尔)也宣布了这一计划的完成,并于2009年被批准用于开发人类基因组计划。
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基于CRISPR的基因测定方法改变了精确基因编辑的景观,为研究人员提供了研究基因功能,开发靶向疗法并加速药物发现的强大工具。从医学到农业,CRISPR的应用是深远的,为科学和社会中一些最紧迫的挑战提供了解决方案。随着CRISPR技术的不断发展,随着基础和主要编辑等发展的进步,它彻底改变生物技术和医疗保健的潜力变得更加明显。但是,仔细考虑道德含义和技术挑战对于确保将来安全地和负责任地使用CRISPR至关重要。
该系统包含 3 个组件,它们在转染到细胞中后会形成 DNA 结合复合物。第一个组件是与转录激活因子 VP64 融合的 dCas9(死 Cas9,内切酶活性丧失),通常由四个串联的 VP16 拷贝(单纯疱疹病毒蛋白 16,氨基酸 437-447)组成。其他两个组件利用独特的 MS2 噬菌体蛋白/RNA 相互作用系统,其中噬菌体的外壳蛋白与独特的 19 核苷酸 RNA 适体紧密且特异性地结合。在 SAM 的第二个组件中,形成特征性茎环结构的 MS2 适体被添加到 sgRNA 中。sgRNA-MS2 组件与 dCas9 形成复合物,并将其引导至启动子区旁边的目标 DNA 序列
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那么,家养蚕蛾和红蚕蛾诱导休眠的机制究竟有何不同呢?为了研究这一问题,该研究小组利用基因组编辑技术(TALEN系统)创建了蚕蛾温度传感器的KO品系。人们认为这种品系无法检测与休眠诱导有关的胚胎阶段的温度,但发现休眠是由幼虫日照长度条件决定的,与红蚕蛾类似。换言之,休眠卵是在短日照条件下产下的,非休眠卵是在长日照条件下产下的。