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基因編輯新型底盤工具Cas12i和Cas12j的發(fā)掘
利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、擬南芥和豬等農(nóng)業(yè)生物中驗證了基因編輯的靶向剪切活性，達到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的基本要求，為我國基因編輯產(chǎn)業(yè)化安全提供了重要保障。
一、項目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡介
基因編輯技術(shù)的核心是底盤核酸酶（Cas9、Cas12a、Cas12b），核酸酶的原始核心專利被美國等少數(shù)國家所壟斷。這些底盤核酸酶的多個核心專利已經(jīng)在包括中國在內(nèi)的許多國家獲得授權(quán)。因此，我國農(nóng)業(yè)生物基因編輯技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化方面有受制于人的風險，必須研發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的核酸酶，打破國際專利壟斷。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家玉米改良中心積極開展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型底盤核酸酶發(fā)掘。2017年以來，研發(fā)團隊從微生物宏基因組中發(fā)掘了一系列核酸酶，申報了14項國家發(fā)明專利。其中，Cas12i（專利號ZL201980014560.3）和Cas12j（專利號ZL 201980014005.0）兩個基因編輯核酸酶已于2021年獲得中國及中國香港地區(qū)的發(fā)明專利授權(quán)，并向美國、日本、歐盟等14個國家或地區(qū)提交專利申請。已經(jīng)利用Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、擬南芥和豬等農(nóng)業(yè)生物中驗證了基因編輯的靶向剪切活性，達到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的基本要求，為我國基因編輯產(chǎn)業(yè)化安全提供了重要保障。目前，兩個專利已經(jīng)以排他性的方式許可給山東舜豐生物科技有限公司。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
2022-08-15
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CRISPR基因編輯PD-1細胞治療非小細胞肺癌臨床研究成果
2020年4月27日，我校華西醫(yī)院胸部腫瘤科盧鈾教授團隊在Nature Medicine在線發(fā)表了題為“Safety and feasibility of CRISPR-edited T cells in patients with refractory non-small-cell lung cancer”的研究結(jié)果，報道了利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)在體外T細胞中編輯PD-1基因，經(jīng)體外T細胞培養(yǎng)擴增，再輸回非小細胞肺癌（NSCLC）受試者，首次證明了該療法在NSCLC中的安全性和可行性。第一作者兼通訊作者為華西醫(yī)院胸部腫瘤科盧鈾教授，其他并列第一作者為胸部腫瘤科薛建新研究員、周曉娟主治醫(yī)師，四川大學(xué)華西醫(yī)院為第一作者單位。 2016年7月，《Nature》雜志率先報道盧鈾教授團隊計劃開展首個CRISPR–Cas9基因編輯人體臨床試驗，并于2016年10月進行了首例受試者治療。項目組嚴格按照臨床研究方案計劃，隨訪2年，截止時間為2020年1月31日。該臨床試驗完成12例三線及以上治療失敗的晚期肺癌患者的基因編輯細胞治療，入組受試者安全性和耐受性良好，無3級及以上細胞治療相關(guān)毒性發(fā)生和治療相關(guān)性死亡。在入組的12例受試者中，中位無進展生存時間（PFS）為7.7周，中位生存時間(OS) 為42.6周。臨床評價為疾病穩(wěn)定（SD）2例中，一例受試者穩(wěn)定時間近18個月。 該臨床試驗還重點研究CRISPR基因編輯對T細胞制品的脫靶效應(yīng)，該團隊分別利用二代測序技術(shù)（NGS）和全基因組測序技術(shù)（WGS）對細胞制品進行脫靶檢測。結(jié)果顯示這種CRISPR基因編輯導(dǎo)致的脫靶效應(yīng)是低突變頻率或不常見的。該臨床研究是一項轉(zhuǎn)化性I期臨床試驗，其成果的發(fā)表，為CRISPR基因編輯技術(shù)進一步向臨床研究轉(zhuǎn)化提供了重要依據(jù)。
四川大學(xué)
2021-04-11
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心理學(xué)院王征研究員課題組發(fā)表合作論文發(fā)現(xiàn)獼猴非編碼基因調(diào)控大腦靜息功能網(wǎng)絡(luò)，并與人類精神疾病風險基因高度相關(guān)
近日，北京大學(xué)心理與認知科學(xué)學(xué)院、IDG麥戈文腦科學(xué)研究所、北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心、海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院王征實驗室與中國科學(xué)院王光中研究員合作，在Cell Reports在線發(fā)表題為“Noncoding transcripts are linked to brain resting-state activity in non-human primates”的研究論文，報道了利用實驗室前期收集的獼猴全腦分區(qū)、單細胞轉(zhuǎn)錄組圖譜和靜息態(tài)腦影像數(shù)據(jù)，整合分析發(fā)現(xiàn)150個非編碼基因與蛋白編碼基因一起共同調(diào)控大腦網(wǎng)絡(luò)在靜息狀態(tài)下的同步自發(fā)振蕩活動。此外，這些非編碼基因不僅與非神經(jīng)元細胞（如少突膠質(zhì)細胞）的功能有關(guān)，且與人類精神疾病如自閉癥、精神分裂癥的風險基因緊密關(guān)聯(lián)。
北京大學(xué)
2023-08-22
一種鈣依賴型蛋白激酶CPK32及其編碼基因和應(yīng)用
本發(fā)明公開了一種鈣依賴型蛋白激酶CPK32及其編碼基因和應(yīng)用。本發(fā)明的鈣依賴型蛋白激酶CPK32，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其編碼基因的CDS序列如SEQ ID NO.2所示。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)CPK32基因?qū)肽康闹参镏泻竽軌蛘{(diào)節(jié)目的植物的開花時間、調(diào)節(jié)抽薹時的葉片數(shù)目或調(diào)節(jié)目的植物中FLC的表達量。本發(fā)明的鈣依賴型蛋白激酶CPK32對于改良作物的開花時間具有重要調(diào)節(jié)作用，在作物的種質(zhì)資源改良中具有較大應(yīng)用價值。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-04-11
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新冠病毒基因組序列與SARA-CoV的差異性研究
該研究揭示新型冠狀病毒（2019-nCoV）的基因組序列與SARS-CoV的差異很大，可以被認為是一種新型的人類感染性乙型冠狀病毒。不過該病毒的原始宿主與SARS-CoV相同，都是蝙蝠。研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒進入人類細胞所使用的分子“通道”，即人類的受體，可能也與SARS病毒相同，都是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）。 山東大學(xué)該研究在取自患者的全部10份基因樣本中均發(fā)現(xiàn)了2019-nCoV，包括8個完整基因組和2個部分基因組。各樣本的基因序列幾乎完全相同（超過99.98%的基因序列相同），這表明該病毒是最近才侵染人類。
山東大學(xué)
2021-04-10
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一類調(diào)控CCR5和CXCR4基因的融合蛋白及方法
一種類轉(zhuǎn)錄激活因子(TranscriptionActivatorLikeEffectors，TALE)，其特征在于所述類轉(zhuǎn)錄激活因子(TALE)能夠與人類CCR5基因活性區(qū)域或者CXCR4基因活性區(qū)域中的DNA片段識別并結(jié)合，所述人類CCR5基因活性區(qū)域一共有3個，所述CXCR4基因活性區(qū)域一共有2個。TALE與核酸內(nèi)切酶連接形成融合蛋白TALEN，利用該TALEN對CCR5基因或者CXCR4基因的特定位點進行剪切，可以使得進行基因調(diào)控后的細胞具備抵御HIV病毒的能力。
清華大學(xué)
2021-04-10
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通過基因治療協(xié)同調(diào)控多信號通路促進內(nèi)耳干細胞再生毛細胞
Lgr5是Wnt信號通路的下游靶基因，在耳蝸中Lgr5陽性細胞具有內(nèi)耳干細胞的特性，激活Wnt信號可以促進Lgr5陽性內(nèi)耳干細胞的增殖，部分增殖后的Lgr5陽性細胞也可以分化成毛細胞。這暗示了可能通過 Wnt和 Notch，Shh，Hippo，等多種信號通路的協(xié)同調(diào)控來促進Lgr5陽性內(nèi)耳干細胞增殖分化為具有功能的毛細胞，從而恢復(fù)聽力。本項目研究在小鼠毛細胞損傷模型中通過Wnt，Notch，Shh，Hippo等多種信號通路的協(xié)同調(diào)控，促進Lgr5陽性內(nèi)耳干細胞增殖分化為具有功能的毛細胞。
東南大學(xué)
2021-04-13
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曙古菌門（Aigarchaeota）微生物基因組代謝特征和起源進化研究
通過比較基因組和進化基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)：Aigarchaeota和Thaumarchaeota由共同祖先分化形成，其祖先早期共同生存于高溫環(huán)境中，至今生存于高溫熱泉中的Thaumarchaeota與Aigarchaeota仍呈現(xiàn)較高的功能相似性。它們的共同祖先共享1154個基因家族，其數(shù)目甚至超過現(xiàn)存Aigarchaeota基因家族數(shù)目，表明二者祖先的高度相似性。廣為人知的Thaumarchaeota早期并無氨氧化能力，而是后期于高溫生境中進化所得，隨后Thaumarchaeota擴散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匱乏，因此Thaumarchaeota展現(xiàn)出獨特的競爭優(yōu)勢，而被保留于海洋生境中，從而實現(xiàn)高溫氨氧化古菌向中溫環(huán)境的轉(zhuǎn)變。 本研究通過重構(gòu)未培養(yǎng)古菌類群Aigarchaeota基因組信息，揭示其潛在的代謝潛能及其遺傳多樣性獲得機制，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因組進行比較基因組學(xué)和進化基因組學(xué)分析，勾勒出這兩個近緣支系的演化歷史場景，指出古菌類群 Thaumarchaeota和Aigarchaeota的共同祖先起源于高溫生境，頻繁的水平基因轉(zhuǎn)移極大地提升了兩者對各自生境的適應(yīng)性，該研究極大地促進了我們對古老且神秘的古菌支系的認知。
中山大學(xué)
2021-04-13
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一種豬肌內(nèi)脂肪含量基因Lpin1的克隆及其應(yīng)用
研發(fā)階段/n可用于豬肉質(zhì)性狀的遺傳改良，在豬的遺傳改良中肉質(zhì)性狀的測定需要進行屠宰測定，肌內(nèi)脂肪含量和系水力是兩個重要的肉質(zhì)性狀，影響到肌內(nèi)的口感愜意度和屠宰后胴體出售前貯藏損失，應(yīng)用到商家的經(jīng)濟利益，這兩項專利的使用可以提高肌內(nèi)脂肪含量，降低屠宰后滴水損失（不需要進行屠宰測定）。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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一種檢測 SCN11A 基因第 673 位堿基突變的試劑盒
本發(fā)明提供了一種變異的 SCN11A 基因，即人類周圍神經(jīng)發(fā)作性疼痛致病基因 SCN11A，其特征在于該變異的 SCN11A 基因的第 673位堿基由野生型的 C 變異為 T；或該變異的 SCN11A 基因的第 2423位堿基由野生型的 C 變異為 G。本發(fā)明還提供了一種檢測來源于人體生物樣本中是否存在所述基因的突變方法及檢測試劑盒。本發(fā)明提供的變異的人類 SCN11A 基因可用于制備人類周圍神經(jīng)發(fā)作性疼痛基因診斷芯片，變異的人類 SCN11A 基因所編碼的蛋白質(zhì)可作為治療人類周圍神經(jīng)發(fā)作性疼痛的藥
華中科技大學(xué)
2021-04-14