苄基肼

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  • 超越韩春雨?新一代基因编辑技术南京大学问世
    2016年9月15日,《Genome Biology》报道了一种基于SGN的基因编辑新技术,以结构引导的内切酶(SGN,Structure-guided nuclease)实现体内外DNA任意序列的靶向和切割。论文一作为Shu Xu,论文通信作者为南京大学医学院附属金陵医院的周国华(Guohua Zhou)研究员、南京大学模式动物研究所的赵庆顺(Qingshun Zhao)教授和朱敏生(Minsheng Zhu)教授。做为基因编辑领域的从业者,读后很有感触,应BioArt主编之邀请,以半学术的方式、以随笔的形式写出,与各位分享,不严谨之处请大家各自消毒。  感触之一:构思巧妙,略有瑕疵,瑕不掩瑜。  论文中,作者巧妙地融合FEN1(Flap endonuclease-1,是一种可以特异性识别flap结构的核酸内切酶,参与DNA的复制,修复和重组过程 除此之外它还具有双链DNA特异的5‘-3’的核酸外切酶活性)和已经被成功用于ZFN和TALEN的DNA剪切结构域Fok I,结合标准化的linker(GS repeats),设计了一个chimeric protein,实现了可编程的基因编辑系统,具有以下特点:短链ssDNA导向的基因组特定位置 编辑结果是产生大片段的deletion(可以大于2.6kb) 可以在斑马鱼胚胎中成功编辑内源基因。这个构思,看得出包含ZNF以及TALEN的影子,其实这三者设计思路是一致的,其创新点在于靶向元件的选择十分巧妙,切割元件直接me too。令人惊喜的是,这种原创性工作出自我们中国科学家团队,略有遗憾的是,论文中体内靶点做的偏少,也没有以CRISPR或者TALEN为对照,导致尚不能够评估其相对低的编辑效率是来自位点特异性障碍还是来自技术本身(znf703基因编辑效率1/96≅ 1% cyp26b1基因编辑效率是3/29≅ 10%、这个位点还真不低)。另外一点,如果SGN系统编辑结果是产生大片段的deletion,那么后期的同源重组做起来要相对困难(冒昧的揣测一下:FEN-1外切酶活性是否可以dead?貌似大片段的deletion应该是5' -3' 的核酸外切酶活性引起的)。  感触之二:表述质朴谦逊,留下很大的优化空间。  通篇论文读下来,科学之外,还感觉到一种相对质朴的文风,措辞之间充盈着谦逊。这么讲,可能超出了学术范畴,所以称之为随笔,既然自己给自己开了这么一个后门,所以,干脆就谈出来,好在笔者与南京大学与作者没有关联,也就没有了套磁之嫌疑。例如,在基本术语上作者没有跟风:“SGN”而不是“ssDNA guided Nuclease”,“DNA editing”而不是“genome editing”,这些细节都能够体现出一种“独立性”。基因编辑技术的效率是极其重要的,目前看在这篇论文中,作者没有更多地报道相关的条件优化工作,例如效率瓶颈是存在于guide DNA与靶向区域的结合效率?还是存在于SGN的识别效率?整个生物学场景之中,目标区域的DNA melting究竟有多重要?是转录相关事件还是复制相关事件?(冒昧的揣测一下:是不是质粒编辑实验中采用可诱导启动子即可帮助判断?)当然,不应该要求一篇论文解决和回答这么多的科学或技术问题,但是可以预计,这个新工具可能还有较大优化空间,期待着他们更多的进一步报道。  感触之三:就是要挑战CRISPR,尽管它似乎难以逾越!  众所周知,今年5月2日《Nature Biotechnology》在线发表河北科技大学韩春雨博士“一鸣惊人”的论文,报告了一种NgAgo-gDNA基因编辑新工具,尽管因不可重复而使韩春雨“一波三折”地陷入学术诚信危机,但是,此文也算是高调地揭开了挑战CRISPR暗中竞赛的盖子。尽管CRISPR如日中天,甚至有“long live CRISPR”之类的戏言,但是,CRISPR并不完美,这种“不完美”不仅仅来自Off-target、PAM的限制性、难以实现单碱基精确编辑之类的技术瑕疵,更是来自人类对新技术的“天然贪婪”,来自根深蒂固的奥林匹克精神“更快、更高、更远”,来自我们骨子里的征服欲。正如哈佛大学医学院遗传学教授George Church所言:新技术都是脆弱的,随时可能被取代 加州大学圣迭戈分校的Prashant Mali 说的更直白“我们需要的不止这些”。所以,从技术使用者的角度看,CRISPR是大自然和几位先锋科学家送来的珍贵礼物,在欣然拥抱它的同时、当然也期待着更好的技术出现 从技术开发者的角度看,大红大紫般火热的CRISPR又是新的竞赛标杆,它令人嫉妒地、高傲地立在那里,挑逗和激发着人们超越它的冲动。  感触之四:源自天然、超越天然,从基因编辑技术演化史看“工程化”在技术工具开发中的重要性。  有人把基因编辑技术做了“断代工程”,给技术划代,很形象、也利于普及,但是有时候也比较困难。一般地,理论上可以在哺乳动物细胞中近乎任意位点切割并引发编辑的ZFN、TALEN以及CRISPR,它们在时间节点上依次出现、而且效率和便利性也越来越好,所以被称为第一代、第二代、第三代基因编辑技术(1G、2G、3G)。笔者愿意把他们称之为大众基因编辑工具,因为对应着的还有一些小众工具,鉴于其自身的技术局限和缺陷,并没有被大家普遍接受。今天,先聊一聊大众工具,随后加一些小花边,再聊聊那些正在被淘汰和被遗忘的小众工具,补充这些小众工具的演化史,可以更加清晰地看出技术发展脉络,或许从中获得另外的灵感和启发。  从大众工具看,“工程化”贯穿始终。现代中文语境中,一直有一种混淆科学与技术的“语义学”困境。科学与技术相关但不相同,有人形象地这样区分科学与技术:know what,know why是科学,know how是技术。基因编辑总体上是一种技术,其相关工具的开发,起步于科学发现,但是不止步于科学发现。例如,从现有公开文献看,CRISPR最重要的科学发现节点是2011年卡彭蒂艾(Emmanuelle Charpentier)对tracrRNA的生物学功能的阐明。但是,有时候,造物主很懒,他开辟了这个世界之随后可能置之不理了。所以,大自然留给我们的礼物,有时候配不上我们征服的野心,因此,就人类目标而言,我们从来都不吝啬和迟疑于改进和再造。果然,随后的2012年,卡彭蒂艾就会同詹妮弗刀娜(Jennifer A. Doudna)联合发表了划时代论文,把tracrRNA和guide RNA合二为一,做成了工程化的“chimeric single guide”,sgRNA由此诞生。而在CRISPR-Cas工程化、模块化方面贡献最大的,应该首推华人科学家张锋教授。除CRISPRi、 CRISPRa之外,早在2013年的综述中,张锋教授就展望了包括把Cas设计为光控模式在内的各类工程化方案。而就是在本月,又推出了两项以遥控sgRNA的方式对CRISPR实施即时控制的技术方案。哈佛和神户大学的团队先后发表了利用“工程化”措施将AID与dCas9做成chimeric protein实现了不依赖于同源重组的单碱基编辑。就在本月初,MIT的团队创建了光敏感的sgRNA技术 几乎与此同时,深圳的科学家团队报告了“化学控制”的sgRNA的控制技术。  让我们把视野再回望到ZFN和TALEN,更是工程化的杰出案例,直至今天讨论的SGN,其“动作模块”甚至“毫不动摇”地使用FokⅠ,所变换进化的是“GPS定位模块”。这堪称技术演化之中还留下了历史痕迹,好似“保守序列”一样,让人惊叹“自然进化”与“人工进化”异曲同工之奇妙。  所以,基因编辑工具开发工程化的基本方程式是:GPS定位模块+执行模块。话分两头说。  先聊“执行模块”。FokⅠ屡战屡胜,但是,一定还有其它选择,毕竟,造物主应该是慷慨的,地球生命演化了四十亿年,留下的自然遗产极为丰富。  再聊聊GPS定位模块。这个模块工作效率及操作便利性如何,是基因编辑工具“好不好使”的关键。ZFN和TALEN的主要特点是:以蛋白质特定结构域来完成靶向定位,其主要缺陷是:定位模块体外准备麻烦,工作量大成本高 相比之下,CRISPR-Cas却方便的多,所以在总体竞争中胜出。但是CRISPR-Cas还是或多或少存在Off-target的弊端,为了解决这个问题、进一步强化定位精准性,已有报道以dcas9为定位器,融合上FokⅠ,实现正义链和反义链双向定位、并形成FokⅠ二聚体造成DNA双链断裂(DSB)、引发编辑。本次讨论的南京大学的这篇文章,再一次创新了GPS定位模块,首次采用FEN-1(flap endonuclease-1)来执行定位功能,将定位指令转化为方便人工编程的guide-ssDNA,做的很巧妙。  聊到这里,下一个创新近似于呼之欲出:尽管NgAgo似乎失败了,但是它工程化改造的前景呢?pAgo做为基因组“GPS定位模块”的可能性,怎能不令工具开发者怦然心动,就连我那个简陋的实验室,都已经于几个月前就开始努力了,万一大牛们漏掉了某些创意呢?  总之,GPS定位模块+执行模块=基因编辑工具,两个模块的重点是定位模块。设计灵感源自天然存在的自然遗产、但不止步于天然存在。自然界留给我们很多的提示和启发,例如:位点特异重组酶(site specific recombinase)如何?整合酶(integrases)如何?转座酶(transpotase)如何?其它未知的recombinase如何?这个领域的干法和湿法挖掘竞赛应该一直在进行。张锋曾说到:“通过对多种酶进行探索,我们可以得到一个更强的基因组编辑工具箱。我们必须继续探索未知。”  最后的花边:从G0谈起,回顾一下“沦落”为小众的基因编辑工具。  上世纪七十年代末,利用限制性内切酶实现了质粒体外重组,标志着第一代基因工程的诞生。随后,基于同源重组的体内染色体水平的基因工程成为现实,但是由于重组率极低,必须使用抗生素抗性或营养缺陷等标记加以筛选,做不到无痕编辑。之后,尽管发展了反向筛选标记、cre位点预埋及抗性回收等技术措施,但是,还是繁琐和低效。业界对无标记的无痕基因编辑技术是十分期待的,无标记无痕的关键在于编辑效率,只要效率达到百分之一以上的数量级别,就有希望。这里让我们一起回顾一下两个小众工具,作为“绿叶”来衬托一下广为人知的大众工具。  其一,G0代的重组工程(Recombineering)。上世纪90年代末,基于λ 噬菌体的Red重组酶的重组工程(Recombineering)出现了,这个领域中,中国科学家于代冠(Daiguan Yu)跟随NIH的Donald L . Curt,做出了不少贡献,于代冠博士后来回到了中科院广州生物医药与健康研究院。基于Red系统,哈佛大学George Church于2008年在《Nature Biotechnology》上发表了改进版的MAGE,可以自动化地在数天内引发十亿计的突变 至2013年,Church又把基于ss-oligo的的重组工程从大肠杆菌扩展到酿酒酵母,这个过程还与rad51/rad54相关,被Church发展成YOGE技术,之所以特别强调Church,是因为这位伟大的科学家也是早期CRISPR的推进者之一,他采用Cas9编辑高等细胞基因组的论文,与张锋“同框”于2013年1月的Science。但是,重组工程最终没有能够再扩展到其它物种,特别是没有实现哺乳动物细胞的基因编辑。大肠杆菌的Red/ET系统,也是重组工程的重要实现工具,也是目前仍在普遍使用的分子生物学基本操作工具,这个系统源自中国科学家张友明在欧洲留学工作期间做出的开创性工作,张友明博士后来回到山东大学工作。总体上,基于寡核苷酸入侵的重组工程可扩展性不够好(局限于原核的细菌、真核最多跨到酿酒酵母),效率相对低下(在千分之一到百分之一之间),难以大幅度优化。  其二,G2.5代的Targetron。这个来自原核微生物防御机制的Targetron技术,笔者更愿意把它称之为2.5代技术,不是因为它的效率,而是因为它的GPS定位模块的工作方式,其方式是结合了“个别DNA位点的蛋白质识别”和“其它位点的RNA识别”,而且识别序列是可编辑的、可以“reprogrammable”的。这个编辑工具的大本营首推德克萨斯大学奥斯汀分校,他们有对外开放的设计软件及一些技术服务,但是,它编辑复杂、使用困难、物种可扩展性不高,梭状芽孢杆菌是可以用的,中科院微生物所李寅组和上海的杨晟组都有相关工作。总之,仍然是一个小众工具。  SGN将会如何?是小众工具还是能够发展成大众工具呢?pAgo能不能进一步W为NgAgo“正名”?能不能正名之后再发展成大众工具呢?前提是solid、可重复,并且用户友好。让我们拭目以待吧!  源于天然而超越天然,正道也!再次祝贺南京大学科学家在基因编辑领域的这项重大突破!
  • 可检测基因编辑脱靶效应,此技术有望完善基因编辑治疗
    p style=" text-align: center "   img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/22506cf5-5909-4022-83a3-3fd7e13aec9a.jpg" title=" 00.jpg" alt=" 00.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " 研究人员在观察胚胎培养情况。中科院神经科学研究所供图 br/ /p p   “渐冻人”(运动神经元症)、“玻璃娃娃”(成骨不全症 )、“月亮孩子”(白化病)、地中海贫血……各种各样的罕见病一直因发病率低而缺乏有效的治疗方案,给患者和家庭带来无限的痛苦。 /p p   据统计,全球有7000多种罕见病,其中80%的罕见病是单基因遗传病。近年来,随着基因编辑技术的逐渐成熟,基因治疗被人们寄予厚望。 /p p   然而,基因治疗的风险不可低估,其中“脱靶效应”是基因编辑技术最大的风险来源。 /p p   近日,中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与中科院马普计算生物学研究所、中国农科院深圳农业基因组研究所及美国斯坦福大学团队合作,开发出一种名为GOTI的全新的检测基因编辑工具脱靶技术。该技术可精准客观地评估基因编辑工具的脱靶率。该研究于3月1日在线发表于《科学》。 /p p   strong  难题: /strong /p p strong   如何有效检测基因编辑工具的安全性 /strong /p p   CRISPR/Cas9是广受关注的新一代基因编辑工具。学术界普遍认为,基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的临床技术将为人类的健康作出巨大贡献。然而,基因编辑工具“脱靶”风险也一直备受关注。若将其应用于临床,“脱靶效应”可能会引起包括癌症在内的很多种副作用。 /p p   中科院神经科学研究所研究员杨辉在接受《中国科学报》采访时表示,临床技术对于潜在风险和副作用的容忍度极低,因此一种能突破之前限制的脱靶检测技术,将成为CRISPR/Cas9及其衍生工具能否最终走上临床的关键。 /p p   “其实,过去人们推出过多种检测脱靶的方案,但这些方法都存在局限性。传统上,对脱靶的检测依赖于算法预测,靠不靠谱无人得知 或依赖于体外扩增,但这个会引入大量的噪音,会导致检测的精确度大打折扣。”杨辉说。 /p p   由于不能高灵敏度地检测到脱靶突变,尤其是单核苷酸突变,因此关于CRISPR/Cas9及其衍生工具的真实脱靶率一直存在争议。 /p p   然而,任何科学技术归根结底都需要服务于全人类,尤其像基因编辑这样的神奇技术。想要有效地操纵这把“上帝的手术刀”,还得给它做个全方面的体检。 /p p    strong 突破: /strong /p p strong   GOTI技术精准捕捉“脱靶”逃兵 /strong /p p   要提升检测脱靶效应的精度,就必须彻底颠覆原有的脱靶检测手段。 /p p   为实现这一目标,实验人员建立了一种名叫GOTI的脱靶检测技术。“我们在小鼠受精卵分裂到二细胞期时,编辑一个卵裂球,并使用红色荧光蛋白标记。小鼠胚胎发育到14.5天时,将整个小鼠胚胎消化成为单细胞,利用流式细胞分选技术并基于红色荧光蛋白,分选出基因编辑细胞和没有基因编辑的细胞,然后通过全基因组测序比较两组差异。这样就避免了单细胞体外扩增带来的噪音问题。”中国农科院深圳农业基因组研究所研究员左二伟告诉《中国科学报》。 /p p   同时,由于实验组和对照组来自同一枚受精卵,理论上基因背景完全一致,因此直接比对两组细胞的基因组,其中的差异基本就可以认为是基因编辑工具造成的。这样便能发现此前脱靶检测手段无法发现的完全随机的脱靶位点。 /p p   随后,该团队将成功建立的GOTI投入基因编辑技术脱靶检测。 /p p   实验人员先是检测了最经典的CRISPR/Cas9系统。结果发现,设计良好的CRISPR/Cas9并没有明显的脱靶效应。但是,同样被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技术BE3则存在非常严重的脱靶,而且这些脱靶大多出现在传统脱靶预测认为不太可能出现脱靶的位点。 /p p   杨辉建议,人们应冷静地分析一些新兴技术的安全性。这些脱靶位点有部分出现在抑癌基因上,因此经典版本的BE3有着很大的隐患,目前不适合作为临床技术。 /p p    strong 未来: /strong /p p strong   完善基因编辑治疗手段、建立行业标准 /strong /p p   杨辉告诉记者,团队接下来将进一步检测BE3除导致异常基因突变外还可能存在的其他问题,并在此基础上,设法改进这个系统,从而建立一种不会脱靶,也没有其他风险的单碱基突变技术。 /p p   中科院马普计算生物学研究所研究员李亦学表示,最新工作建立了一种在精度、广度和准确性上远超之前的基因编辑脱靶检测技术,显著提高了基因编辑技术的脱靶检测敏感性,有望借此开发出精度更高、安全性更好的新一代基因编辑工具。 /p p   “我们希望未来可基于这项新技术,制定一些行业标准。凡是进入临床的基因编辑技术,必须经过这套系统的检验才能证明其安全性,以便让这个领域有序、健康地发展下去。”他说。 /p p   中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明认为,该技术针对基因编辑的安全性问题,“有了它,便可以更加客观、可靠地评估基因编辑工具的脱靶率”。 /p p   针对该技术在单碱基编辑工具BE3中发现的重大“安全隐患”,蒲慕明表示:“这能让我们重新审视基因编辑技术的安全性,但不是说这项技术不能再开展基因治疗了。正是因为已经建立新的检测技术,我们才知道如何去修正、改善BE3,从而开发安全性更高的新一代基因编辑工具,造福患者。” /p
  • 精准基因编辑时代到来!华人科学家重排原子精准编辑基因!
    p   当我们在谈论生命时,我们谈论的都是化学分子。DNA也好,蛋白质也罢,正是这些生物大分子发生的原子重排,才催生出无数生化反应,为地球带来生命。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c0bbe2b5-3415-4594-bc51-72b794f474de.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   本研究的主要负责人David Liu教授(图片来源:Broad研究所) /strong /p p   今日,Broad研究所的华人学者David Liu教授公布了一项了不起的研究!他的团队开发了一种“碱基编辑器”,能在细胞内用简单的化学反应,使DNA的一种碱基进行原子重排,让它变成另一种碱基。与CRISPR-Cas9等流行的基因编辑手段不同,这种技术无需使DNA断裂,就能完成基因的精准编辑。这项研究发表在了顶尖学术期刊《自然》上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/25395cd0-f659-4486-b95c-07cbee1c729a.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  将近一半的致病变异来源于C-G组合到A-T组合的改变(图片来源:《自然》) /strong /p p   要看懂这项研究,我们先来看看DNA本身。我们知道,DNA的双螺旋结构由4种碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)组成。它们A和T配对,C和G配对,就像字母一样,编写了人类的遗传信息。然而由于化学结构的问题,C这个字母不大稳定,容易出现自发的脱氨突变,把原本的好好的C-G组合,变成A-T组合。据估计,每天人类的每个细胞里都会出现100-500次这样的突变。而人类已知的致病单碱基变异,高达一半属于这种突变。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3079c9ad-aff8-4c2e-b7ab-54dc17de1cbe.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   合适的脱氨反应能将腺嘌呤转变为结构类似于鸟嘌呤的肌苷(图片来源:《自然》) /strong /p p   换句话说,如果我们能定点修复这些基因突变,把A-T变回C-G,就有望从根源上纠正人类的许多遗传疾病。这正是Liu教授团队的研究思路。在实验室中,他们观察到了一个很有意思的现象——腺嘌呤(A)在出现脱氨反应后,会变成一种叫做肌苷的分子,而它与鸟嘌呤(G)的结构非常接近,也能成功骗过细胞里的DNA聚合酶。简单的几轮DNA复制后,A-T组合就能变回C-G。 /p p   但科学家们遇到一个棘手的问题——自然界中并没有能够在DNA中催化腺嘌呤进行脱氨反应的酶。 /p p   如果没有现成的道路,那就开辟一条!在人体中,科学家们发现了一种叫做TadA的酶,它能催化转运RNA上的腺嘌呤(A),使它脱氨。尽管催化的对象不同,但Liu教授的团队认为它有足够的应用潜力。于是,利用演化的力量,科学家们对TadA进行了改造。他们将编码TadA的基因引入大肠杆菌内,并寄希望于这种酶能在大肠杆菌快速的繁衍中,突变出催化DNA腺嘌呤的能力。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/77d2e2cb-4181-4432-b16c-f701f36c851b.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  本研究中,碱基编辑器的作用机理(图片来源:《自然》) /strong /p p   同时,科学家们也想到,DNA上的腺嘌呤特别多,总不能把他们全都转化为鸟嘌呤吧。因此,特异性地对某个碱基进行催化,是这套系统迈入实际应用的关键。Liu教授想到了自己的实验室邻居张锋教授,这名华人学者以CRISPR基因编辑技术而闻名于世。如果我们借助CRISPR-Cas9系统的精准,但不让它切开双链DNA,或许就能定点对腺嘌呤进行原子重排,让它变成另一种碱基。为此,科学家们在筛选TadA酶的过程中,也同样引入了一套切不动DNA的特殊CRISPR-Cas9系统,用于精准定位。 /p p   功夫不负有心人!这套系统虽然极为复杂,但在经历了漫长的7代筛选后,Liu教授团队终于开发出了一款全新的“碱基编辑器”,其核心正是能有效针对DNA的TadA酶。无论是在细菌里,还是在人类细胞中,这款编辑器都能顺利发挥作用。在人类细胞里,它的编辑效率超过了50%! /p p style=" text-align: center " img title=" 005.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e1500d56-ca99-4809-932c-2bd6c898751f.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  这套系统能有效用于人类细胞(图片来源:《自然》) /strong /p p   尽管这套系统利用了CRISPR-Cas9系统,但科学家们在这篇论文里指出,他们开发的技术与CRISPR-Cas9系统各有千秋。在矫正单碱基突变方面,它比CRISPR-Cas9系统更为有效,也更“干净”。它几乎没有引起任何随机插入和删除等突变,在全基因组里的脱靶效应也要好于CRISPR-Cas9技术。要知道,这可是人们对CRISPR-Cas9技术安全性的最大担忧之一。 /p p   先前,研究人员们也同样开发了编辑其他碱基的方法。目前,Liu教授的团队已经有了把C变成T,把A变成G,把T变成C,以及把G变成A的工具。诚然,这些工具目前距离人类临床应用还有不小的距离。但要知道,它只涉及碱基的原子重排,无需让DNA双链断裂,从而降低了基因治疗过程中的风险。此外,许多遗传病都是单基因突变,用这些工具进行治疗也显得更为有的放矢。 /p p   我们感谢Liu教授的团队为我们带来如此令人兴奋的基因编辑新工具。毫无疑问,基因编辑的时代已经到来,你准备好迎接冲击了吗? /p p   参考资料:[1] Programmable base editing of AT to GC in genomic DNA without DNA cleavage /p p & nbsp /p

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  • CRISPR-Cas9技术原理:  CRISPR(clustered,regularlyinterspaced,shortpalindromicrepeats)是一种来自细菌降解 入侵的病毒DNA或其他外源DNA的免疫机制。在细菌及古细菌中,CRISPR系统共分成3类,其中Ⅰ类和Ⅲ类需要多种CRISPR相关蛋白(Cas蛋白)共同发挥作用,而Ⅱ类系统只需要一种Cas蛋白即可,这为其能够广泛应用提供了便利条件。  目前,来自Streptococcuspyogenes的CRISPR-Cas9系统应用最为广泛。Cas9蛋白(含有两个核酸酶结构域),可以分别切割DNA两条单链。Cas9首先与crRNA及tracrRNA结合成复合物,然后通过PAM序列结合并侵入DNA,形成RNA-DNA复合结构,进而对目的DNA双链进行切割,使DNA双链断裂。  由于PAM序列结构简单(5' -NGG-3’),几乎可以在所有的基因中找到大量靶点,因此得到广泛的应用。CRISPR-Cas9系统已经成功应用于植物、细菌、酵母、鱼类及哺乳动物细胞,是目前高效的基因组编辑系统。CRISPR-Cas9技术优势:  1.效率高:可精确编辑基因组,敲除效率高  2.周期短:CRISPR-Cas9系统的构建和使用极为方便,极大降低了实验难度,缩短实验周期  3.高嵌合率,生殖遗传稳定;  4.多重编辑能力:可实现多个靶位点同时进行基因打靶;  5.可实现大片段DNA敲除、敲入、条件性敲除。武汉贝赛模式生物科技有限公司提供基因编辑(转基因、基因全敲、条件性敲除、基因敲入、点突变等)大小鼠模型,提供定制的基因编辑细胞系构建服务(基因敲除,点突变,基因敲入),进行动物相关实验(大小鼠净化、精子及胚胎保种等),提供模式动物繁殖供应和药物药效评价以及新药研发服务等。
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  • PRE双向可编程交流电源具备了“回收式电网模拟源”的能量回收功能和“可编程交流电源”高基波带宽功能及可编程功能,功率范围从15kVA~150kVA,并将部分输出指标提升至全新高度,使应用测试更加精准、便捷。 主要特点 ● 全功率回馈,真正双向,交直流四象限输出功能;● 谐波扩展至100次@50????/60????、25次@400????;● 输出电压可扩展至L-N/450Vac@40???? -70????,无需增加升压变压器;● 输出基波频率提升至5000????;● 恒功率曲线输出,无需设置高、低压档位;● 交流、直流、交直流输出模式;● 单相、三相(三相联动)、分相输出模式;● 可编程输出阻抗;● 兼容SCPI的RS-232, USB 和以太网接口。 关键特性 高功率密度 PRE具有极高的功率密度,体积、重量均是传统电源的1/6,移动、运输方便。同样占地面积可获得更大容量。 高精度 PRE可提供高达±0.025% F.S.精度的输出电压及±0.025% F.S.精度的负载调整率。PRE的双向特征不仅是无缝回馈,它能在并网逆变器、储能变流器规范测试中证明设备符合相关标准,配合其可编程内阻功能,真正模拟发电机内阻、特别是中频(400 ????)、高频供电(1550 ????)时线缆传输阻抗对设备的影响。 一档恒定功率输出 普通的交流电源电压输出范围有两个档位,以提供要么高电压要么大电流。PRE系列设计了沿一个恒定功率曲线工作的独特的单电压范围。在L-N/167Vac时即可输出额定功率,这个工作状态范围可扩展至L-N/450Vac输出不中断。220Vac输出功率超过额定功率,PRE1530M可测试15kW设备。 直流输出功率不降额 普通交流可编程电源,在输出直流时,输出电流只有交流有效值的一半,PRE直流输出电流与交流有效值相同,使用户得到更多功率。 输出范围宽 PRE双向可编程交流电源无需增加外部升压变压器,输出电压高达L-N/0-450V,全面涵盖钢铁、石油、煤矿相关行业产品测试。 内置测试标准 满足IEC 61000-4-11/-13/-14/-27/-28测试标准,性能有更大提升。幅值动态响应时间达100us,相位精度达0.1°,谐波范围扩展至100次@50Hz/60Hz;25次@400Hz,含量高达40%。远远高于IEC 61000-4及MIL-HDBK-704中有关谐波测试要求,在满足法规要求的条件下探知产品设计边界。 内置多达30种典型谐波电压波形,方便用户一键调取。 技术参数 产品型号PRE1530MPRE1531PRE1532PRE1533PRE1534PRE1535PRE1536PRE1537PRE1538PRE1539输出模式交流、直流、交流+直流、直流+交流输出相数三相、单相交流输出 电压 额定范围(??_??????)L-N/0-300,L-L/0-520@全频率范围扩展范围(??_??????)①L-N/0-450,L-L/0-780设置分辨率(??)0.01精度±0.025% F.S.波形种类 正弦,三角波,方波,1%削波,2%削波,5%削波,10%削波,自定义直流分量(????)<20电压失真<0.3%@50Hz/60Hz;<1%@15Hz-400Hz;<2%@400Hz-5000Hz;<0.3%@15Hz-1600Hz(使用滤波附件);<1%@1600Hz-5000Hz(使用滤波附件)负载调整率±0.025% F.S.源调整率±0.01% F.S. @10%变化远端补偿自适应电压摆率AC>3.0V/μs频率 范围(????)15.00–5000.0设置分辨率(????)②0.01精度±0.01%相位 范围A = 0°, B = 240°, C = 120°(默认);可编程范围0°–359.9°精度±0.1°分辨率±0.1°谐波 次数100次@50????;100次@60????;25次@400????;含量③40%幅值误差±5%@设置值或基波值的0.1%@40次以下相位角范围0°-359.9°显示方式表格瞬态 编程 编程步数100步编程参数电压、频率、上升时间、平顶时间、相位上升时间范围100μs-10s平顶时间范围100μs-999s最小编程时间步长100μs编辑模式添加、在此前插入、删除执行 运行模式运行、停止、循环电流限制 范围(??)@三相306090120150180210240270300范围(??)@单相90180270360450540630720810900过流保护100%-105%@最长3秒峰值因数④1-6峰值电流(??)@三相75150225300375450525600675750峰值电流(??)@单相225450675900112513501575180020252250精度±0.25% F.S.输出阻抗⑤ 电阻(Ω)-10.0~+10.0电感(????)0~2.00直流输出 电压 范围(??)636设置分辨率(??)0.01输出精度±0.1%F.S.输出纹波(??_??????)⑥<0.15@(DC-300kHz)负载调整率±0.02%F.S.源调整率±0.01F.S.%@10%变化输出摆率DC>3.0V/μs电流 范围(??)90180270360450 540 630 720 810 900 测量参数 交流电压 范围(??_??????)L-N:0–600分辨率(??_??????)0.01精度±0.025% F.S.输出频率 范围(????)15–5000分辨率(????)0.01精度±0.01%交流电流 范围(??)1002003004005006007008009001000分辨率0.010.050.1精度±0.1% F.S.峰值电流 范围(??)4倍额定分辨率(??)0.01精度±2% F.S.峰值因数 范围1.00–6.00分辨率0.01精度±2.0% F.S.有功功率 范围(????)20406080100120140160180200分辨率(??)1精度±0.1% F.S.视在功率 范围(??????)20406080100120140160180200分辨率(????)1精度±0.1% F.S.功率因数 范围-1.00~+1.00分辨率0.01直流电压 范围(??)±1000分辨率(??)0.01精度±0.1% F.S.直流电流 范围(??)1002003004005006007008009001000分辨率(??)0.010.050.1精度±0.1% F.S.输入 接线方式三相四线 ABC+PE频率(????)47 - 63电压范围(??)⑦304 - 480每相电流(??)306090120150180210240270300输入峰值电流(??)< 1.5倍额定功率因数> 0.95效率> 0.86保护 保护⑧过流 截流@直流模式;断开@交流模式峰值过流 断开过功率 断开过容量 断开过压(设定1%-105%) 断开过温 断开过压或欠压 断开注解: ①:40????-70????范围内; ②:分辨率0.01????或当前设置值的0.01%,二者取数值较大值; ③:额定幅值300??_??????的40%,指总含量; ④:峰值因数指峰值电流与有效值的比值,标准正弦波典型值为1.414,最大允许值为6,但峰值不超过单机最大电流值,并非指额定值条件下的峰值因数; ⑤:稳态输出下的阻抗,且不超过输出最大值; ⑥:示波器交流融合并20MHz带宽限制; ⑦:可工作的范围,输出功率降额见“输入电压降额曲线”; ⑧:“过压或欠压”特指输入网侧过欠压。 规格型号型号输出路数额定功率 (??????)最大电压 (??_??????)三相最大电流 (??_??????)单相最大电流 (??_??????)最大电压 (??_????)最大电流 (??_????)外型PRE1530M三相154503090636904UPRE1530S三相154503090636904UPRE1531三相304506018063618030UPRE1532三相454509027063627030UPRE1533三相6045012036063636030UPRE1534三相7545015045063645030UPRE1535三相904501805406365402×30UPRE1536三相1054502106306366302×30UPRE1537三相1204502407206367202×30UPRE1538三相1354502708106368102×30UPRE1539三相1504503009006369002×30U
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