摘要:2025 年 5 月 15 日,刘如谦团队与 Samuel Sternberg 团队合作,在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为:Programmable gene insertion in human cells with a laboratory
【1】Science :用“人工进化”驯服基因搬运工——CASTs效率狂飙420倍,实现人类细胞高效基因插入!
2025-05-19报道,2025 年 5 月 15 日,刘如谦团队与 Samuel Sternberg 团队合作,在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为:Programmable gene insertion in human cells with a laboratory-evolved CRISPR-associated transposase 的研究论文。总的来说,这项研究为 CAST 的实验室进化奠定了基础,并推进了一种在活体系统中实现可编程基因整合的通用系统。
该研究利用噬菌体辅助连续进化(PACE)技术来提高 CRISPR 相关转座酶(CAST)的活性,成功进化出了活性提高数百倍的 EvoCAST,能够在人类细胞中实现高效且精准的大片段基因插入,效率相比天然 CAST 提高了 420 倍。EvoCAST 可支持超过 10kb 的超大 DNA 片段整合,并介导了多种治疗性有效载荷在与疾病相关的基因组位点的整合(包括安全港位点、癌症免疫治疗工程位点,以及功能缺失遗传疾病相关基因位点)。此外,EvoCAST 还可在多种人类细胞类型(例如原代人类成纤维细胞)中进行靶向整合,并展现出高产物纯度:未检测到插入或缺失突变(indels),主要为单向插入,整合精度达单碱基对水平,且脱靶整合频率极低。
总的来说,这项研究为 CAST 的实验室进化奠定了基础,并推进了一种在活体系统中实现可编程基因整合的通用系统。
【2】Neuron:上海科技大学钟桂生团队破译耳聋基因增强子,带来耳聋基因治疗新策略
2025-04-23报道,上海科技大学 iHuman 研究所钟桂生课题组在 Cell 子刊 Neuron 上发表了题为:Deciphering enhancers of hearing loss genes for efficient and targeted gene therapy of hereditary deafness 的研究论文。
该研究提出并验证了一种创新的体内转录增强子重构技术——ARBITER(AAV reporter-based in vivo transcriptional enhancer reconstruction)。该研究不仅在耳蜗基础科研领域开辟了新路径,还在基因表达调控的底层机制研究和遗传性耳聋精准基因治疗中展现了巨大潜力。
ARBITER 系统的建立不仅标志着耳蜗基础研究的一项重要突破,也为遗传性耳聋患者带来了切实的治疗希望。其在创新性、严谨性及临床潜力方面均展现出卓越优势,为遗传性耳聋的基因治疗开辟了全新的路径。为未来拓展到支持细胞、不同遗传背景与更复杂疾病模型的基因治疗提供了可行方案。此外,ARBITER 方法还有助于深入理解非编码序列与转录因子的调控关系,为人类发育与疾病研究打开了新窗口。
【3】Science:刘如谦团队进化出新型基因编辑器EvoCAST,可将整个基因精准高效整合到人类细胞
2025-05-19报道,2025 年 5 月 15 日,刘如谦团队与 Samuel Sternberg 团队合作,在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为:Programmable gene insertion in human cells with a laboratory-evolved CRISPR-associated transposase 的研究论文。
该研究利用噬菌体辅助连续进化(PACE)技术来提高 CRISPR 相关转座酶(CAST)的活性,成功进化出了活性提高数百倍的 EvoCAST,能够在人类细胞中实现高效且精准的大片段基因插入,效率相比天然 CAST 提高了 420 倍。EvoCAST 可支持超过 10kb 的超大 DNA 片段整合,并介导了多种治疗性有效载荷在与疾病相关的基因组位点的整合(包括安全港位点、癌症免疫治疗工程位点,以及功能缺失遗传疾病相关基因位点)。此外,EvoCAST 还可在多种人类细胞类型(例如原代人类成纤维细胞)中进行靶向整合,并展现出高产物纯度:未检测到插入或缺失突变(indels),主要为单向插入,整合精度达单碱基对水平,且脱靶整合频率极低。
总的来说,这项研究为 CAST 的实验室进化奠定了基础,并推进了一种在活体系统中实现可编程基因整合的通用系统。
【4】研究发现提高玉米蛋氨酸含量的关键基因
2025-05-07报道,近日,中国农业科学院作物科学研究所玉米遗传改良与新品种选育创新团队鉴定到调控玉米籽粒蛋氨酸含量的关键基因ZmDeSI2,首次绘制出该基因调控玉米籽粒蛋氨酸合成的精细图谱,为玉米分子设计育种和品质改良提供了精准靶点。相关研究成果发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
研究团队对348份玉米自交系进行了全基因组关联分析,结合授粉后20天籽粒胚乳表达量数据,鉴定到一个调控玉米籽粒蛋氨酸含量的关键基因ZmDeSI2。研究表明,该基因启动子区域内存在的突变能够直接影响有关转录因子与该基因的结合能力,从而显著降低基因表达。进一步研究发现,该基因通过调控亚硫酸盐还原酶ZmSIR的小类泛素化修饰水平,影响其蛋白积累以及蛋氨酸生物合成。随后,研究人员将该基因的优异单倍型回交转育至自交系WC009,在其他农艺性状保持稳定的情况下,其籽粒蛋氨酸含量显著提升。该研究为高蛋氨酸玉米培育提供了理论基础和可行路径。
【5】Nature Medicine:肥胖治疗为何“偏心”?揭秘代谢手术背后的基因“增效密码”
2025-04-26报道,发表在《Nature Medicine》的研究“Association between plausible genetic factors and weight loss from GLP1-RA and bariatric surgery”解开了这个谜题。研究团队对来自芬兰、爱沙尼亚、美国、卡塔尔、波兰等地的10,960名受试者展开全基因组关联分析。
当科学家在GLP1-RA的分子结构中解码出"基因平等性"的密钥,这场跨越基因与社会的双重革命,正在重新定义人类对抗肥胖的叙事逻辑。当我们学会用社会温度校准基因算法,用集体智慧解构生命密码,那些曾被视为宿命的肥胖、糖尿病与健康鸿沟,终将化作文明进程中的注脚。这不是基因决定论的终章,而是人类超越生物局限的序曲——因为真正的健康革命,永远始于对生命尊严的敬畏与守护。
【6】Nature:科学家揭秘基因调控的“语言密码”——转录因子如何“对话”?
2025-04-11报道,近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“DNA-guided transcription factor interactions extend human gene regulatory code”的研究报告中,来自Wellcome Sanger研究所和剑桥大学的研究人员通过研究揭开了基因调控“语言”的神秘面纱。
在这项研究中,研究人员利用一种名为CAP-SELEX的方法进行研究,其是一种能同时识别单个转录因子结合偏好、转录因子-转录因子相互作用及它们结合的DNA序列的技术。通过对超过58000对转录因子进行筛选,研究人员发现了2198对相互作用的转录因子,其中1329对显示出对特定间距和/或方向的偏好。此外他们还发现了1131个复合模式,这些模式与单个转录因子的模式显著不同。研究人员推测,这一筛选或许识别出了18%至47%的所有人类转录因子对模式。
原文;doi:10.1038/s41586-025-08844-z
【7】锐正基因公布全球首个获批中美临床试验的非病毒载体体内基因编辑药物ART001最新临床研究数据
2025年5月6日,锐正基因(苏州)有限公司(简称"锐正基因")宣布,其自主创新研发的体内基因编辑药物ART001,在治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性(ATTR)的人体临床研究中获得了优异的临床数据。2023年8月,ART001启动了中国第一个基于非病毒载体的体内基因编辑产品的人体临床研究(IIT),截至目前,所有受试者均已完成72周随访。最新的临床数据显示,给药72周后,高剂量组受试者的外周TTR蛋白较基线平均下降且依旧维持稳定在90%以上,个体下降最高可达95%。
锐正基因成立于2021年,专注于开发基于LNP和其他非病毒载体的体内基因编辑技术和产品,致力于为全球患者提供终生只需一次用药且具备成本优势的创新治疗方案。
公司拥有一支具备生物药全生命周期成功经验的专业化团队,建立了全球首个经临床验证的产业级、端到端体内基因编辑技术平台,系统布局了相关技术与产品知识产权,其中新型碱基编辑器ARTbase-A1™已经获得美国专利授权。
来源:大眼儿话科学