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《生命科学》于2015年第1期出版“基因组编辑技术”专刊

发布日期:2015-02-03  浏览次数:355



1953 年,沃森和克里克发现了DNA 双螺旋结构,不仅探明了DNA 分子的结构,而且提示了DNA 复制的分子机制,“生命奥秘”的黑匣子从此被打开,开启了生命科学研究的新时代—— 分子生物学时代。之后的几十年中,人们好奇于揭秘人自身的遗传密码。21 世纪初,随着人类全基因组测序的完成,生命科学研究进入了一个以揭示基因功能为目的的后基因组时代,而在这一时代,基因组编辑技术毫无疑问成为了重要的研究工具和手段。

近年来,多种新型高效的DNA 靶向内切酶被发现,并被应用于构建遗传编辑的动物模型,其中以锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)、规律成簇间隔短回文重复序列(CRISPR-Cas) 应用最为广泛。这三种方法工作原理均是在特定位点造成DNA 双链断裂,导致细胞利用自身的DNA 修复机制在该位点产生DNA 同源重组(HR) 或者非同源末端连接(NHEJ),从而实现靶向遗传编辑。这三种方法中,CRISPR-Cas 技术最为简便、快捷,自2012 年问世以来,已经迅速在生命科学研究的各个领域发挥了重要作用。我国科学家也很快建立了相关系统并成功地应用到不同的模式生物和经济作物中,取得了一系列重要的研究成果,如在国际上率先利用CRISPR-Cas9 技术获得了基因敲除的大鼠和猴,率先利用CRISPR-Cas9进行遗传疾病治疗的尝试等。

本专刊就基因组编辑技术的历史和发展、在不同模式生物中的应用、以及在干细胞和治疗领域的应用进行了全面的综述。


序言

基因组编辑技术——后基因组时代生命科学研究的助力器 ..李劲松 (1)


专刊:基因组编辑技术

基因组编辑技术与模式动物 ...............琚存祥 赵 静 高 翔 (2)


靶向核酸酶介导基因编辑技术的发展 ........项光海 王皓毅 (12)


基因组编辑技术在昆虫功能基因组研究中的应用 ..........张忠杰 刘晓静 李木旺 谭安江 黄勇平 (20)


CRISPR/Cas9技术在斑马鱼基因修饰中的应用 .........李 佳 杜久林 (26)


基于人工核酸酶的遗传修饰技术在线虫中的应用 .........张贤亮 欧光朔 (30)


基因修饰小鼠构建的革命:CRISPR/Cas9技术 ..........孙 昊 杨 辉 (36)


基因修饰大鼠模型的研究进展 ...........许 凯 李 伟 周 琪 (45)



灵长类动物基因编辑技术研究进展 ..............康 宇 陈永昌 牛昱宇 (50)


基于体细胞克隆的猪基因打靶技术研究进展 .............颜泉梅 赖良学 (56)


CRISPR/Cas系统在植物基因组编辑中的应用 .........瞿礼嘉  郭冬姝  张金喆  秦跟基 (64)


基因编辑技术在基因治疗中的应用进展 ........季海艳 朱焕章 (71)


基因组编辑技术在干细胞疾病模型和疾病治疗中的应用 ........刘改改 李 爽 张永贤 丁秋蓉 (83)


CRISPR-Cas9技术在干细胞中的应用 ...............梁 丹 吴宇轩 李劲松 (93)


CRISPR/Cas系统及其在昆虫基因功能研究中的应用 ...........张敏菁 张春红 孙学鹏 李红叶 祝增荣 (99)