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2016年第9期(发布时间: Oct 26, 2016 发布者:丁倩)  下载: 2016年第9期.doc       全选  导出
1   2016-10-24 18:04:19.15 CRISPR基因组编辑法专利之争出现戏剧性转折 (点击量:28)

有着巨大商业价值的新基因组编辑工具CRISPR历时9个月的专利大战,出现了两个惊人的转折。上周,争夺CRISPR专利权之一的研究机构——博德研究所律师提交了可能使其获胜的议案。10月4日,新加入战局的法国生物制药公司Cellectis,可能使整场战争变得悬而未决,它刚被授予的专利广泛覆盖基因组编辑法,包括CRISPR。

博德研究所隶属于哈佛大学和麻省理工学院,拥有13项CRISPR专利,受到来自加州大学(UC)和两个共同原告的炮轰。今年1月,美国专利商标局(PTO)表示,将在抵触程序中审查专利申请书。这引发了争夺CRISPR知识产权的大战,集中于博德研究所被授予的专利和仍在审查中的加州大学的专利申请。

9月28日,博德研究所要求专利局官员将其已被授予的四项专利从主案中分离出来:两项专利集中在saCas9,两项专利描述的能构建CRISPR-Cas9以靶定真核细胞细胞核的技术。

现在,各方都在等待专利官员如何就这些议案进行裁决,并推测任何决定可能对战局中的机构和研究人员的收益产生的影响。

2   2016-10-19 16:17:28.963 非DNA序列的跨代遗传机制与模型 (点击量:21)

遗传性通常被认为是生物体遗传物质的特有性征,特别是其DNA。然而,现在清楚的是非DNA序列的遗传在多个生物体中存在,例如细菌、植物、无脊椎和脊椎动物。在哺乳动物中,阐明分子机制一直具有挑战性,部分原因是鲁棒模型和方法的设计困难重重。本文中,我们回顾了跨代遗传的一些依据、概念和非DNA序列的潜在遗传机制。我们着重于模型系统,并探讨了表型是否可被代代复制或重建,以及机制是否作用于转录及(或)转录后水平。最后,我们探究了非DNA序列遗传的短期和长期影响,了解了非DNA序列机制的影响是遗传性在健康和疾病中完整评估的关键。

3   2016-10-19 16:17:53.33 巴西计划释放数十亿只改良蚊子以停止传染病扩散 (点击量:37)

2015年4月,巴西皮拉西卡巴的CECAP地区尝试一种被认为能消灭登革热并防止寨卡病毒的蚊虫防治新工具。该工具为OX513A,一种转基因的埃及伊蚊,旨在将致死基因传给后代以减少蚊子数量。

登革热在皮拉西卡巴很常见。2015年在巴西,该病毒导致约150万人生病;2015年7月至2016年7月间,该病毒导致皮拉西卡巴1600多人生病。对寨卡病毒传播的恐慌使人更加关注除杀虫剂和消除繁殖地以外的解决方案。因此毫不奇怪,在世界第一例转基因(GM)蚊子释放的7年后,Oxitec公司选择巴西作为重要扩散地,计划释放转基因蚊子能覆盖成千上万的人。

事实上,巴西正在成为特制蚊子的试验场。一个名为消除登革热的非营利组织培育的蚊子被毕梯斯沃巴契亚体细菌感染后可抵抗登革热、寨卡和切昆贡亚热病毒。

大多数科学家相信这两种转基因蚊子对人类和环境都是安全的。但这两个项目在科学方法和融资模式上截然不同。任何一个项目是否真的能减少蚊媒疾病的发病率仍然是一个悬而未决的问题。如果证明有效,巴西和其他许多发展中国家将面临另一个问题:购买和释放数十亿只蚊子是否具有经济意义?

Oxitec公司的巴西总部位于工业城市坎皮纳斯。在这里,公司利用散发恶臭的潮湿鱼饵,每周可以培养约400万只成蚊。它们是14年前在英国牛津大学实验室培育的一只蚊子的约第200代后裔。其鼻祖是由遗传学家Luke Alphey和他的团队在昆虫胚胎中插入了一个新基因。其编码一种被称为转录激活子的蛋白质,通过结合DNA和某些参与转录的蛋白质来驱动其它基因的表达。但Oxitec公司使用的tTAV基因,能驱动更多tTAV成为致命反馈回路的表达。

这个过程如何杀死蚊子并不完全清楚,过量的tTAV蛋白可能结合细胞的蛋白质生产组织。美国农业部在佛罗里达州的盖恩斯维尔的一个昆虫遗传学家Al Handler说:“基本上这导致了遗传的破坏,生物体死亡。”

携带致死基因的Oxitec蚊子以四环素为食,四环素是一种阻断tTAV活性并保持蚊子存活的抗生素。在城镇中释放不咬人的雄蚊,雄蚊与野生雌蚊交配。其后代迅速积累致命蛋白,绝大多数在成年前死亡。

Alphey专注于埃及伊蚊,部分是因为它是登革热的主要传播者,这是一个重大的全球健康问题。疟疾虽然负担重,但由多种按蚊携带,使遗传控制更加困难。另外伊蚊也更容易饲养,较低的种群密度似乎更容易削减。与其他蚊子相比,采用蚊帐等措施更难以控制,Alphey说。

采用伊蚊也有商业意义。像巴西这样的中等收入国家可能有能力评估和管控新产品,并最终购买它。

通过在对释放实验友好的国家进行田间试验,Oxitec公司已经建立了科学证据。第一次实验是2009年在开曼群岛,结果令人鼓舞,Oxitec公司报告称在0.16平方公里的微小释放区域蚊子数量大约减少了96%。

Oxitec公司还在巴拿马和马来西亚进行了田间测试,并通过与圣保罗大学和非营利研究机构Moscamed的学术合作,Oxitec公司在巴西扎根。2011年至2013年,该团队在巴伊亚州东北部的三个地区释放了Oxitec蚊子。报告称三个地区的蚊子数量都减少了至少90%。

4   2016-10-19 16:17:11.707 多位点磷酸化的作用 (点击量:22)

许多转录因子受多个残基磷酸化的调节。Mylona等研究人员分析了转录因子Elk-1的多位点磷酸化,并发现它可以防止过度激活。激酶ERK2的磷酸化发生在8个位点,但这些位点的磷酸化速度不同。磷酸化更快的位点能促进转录激活。磷酸化缓慢的位点会抑制ERK2的过度激活,且无需磷酸酶或任何其他负调节成分。

5   2016-10-24 11:11:35.777 野生鸟类流感的迁移 (点击量:22)

野生鸟类的病毒监测结合适当的农场卫生,能提供有效控制家禽禽流感的预警系统。全球H5N8与相关流感病毒联盟发现,高致病性禽流感病毒所共有的H5片段容易与其他流感病毒再协调。因此,H5是一个新致病变种持续源。这些数据还表明,最近引起欧洲和北美家禽养殖场严重疫情的H5N8型病毒来自迁徙到北极繁殖地的外来鸭子、天鹅和鹅。因为病毒是传染性的,扑杀野生鸟类不是有效的控制措施。

6   2016-10-24 11:11:44.997 “风流”的小鼠有使精子更快的基因 (点击量:24)

鹿鼠是啮齿类动物中的花花公子。不同于其单配性的表亲Oldfield鼠,鹿鼠“风流成性”,其雌性往往与多个雄性生下幼崽。现在对这两种近缘小鼠的精子进行比较发现,基因使鹿鼠精子更快更强壮,秘密在于精子尾巴上膨胀的中段。

“我们正在解开精子的遗传结构和功能。”未参与该研究的英国谢菲尔德大学行为生态学家Tim Birkhead说。研究人员已经知道精子活力(或质量)是人类生育力的重要因素,但什么基因如何发挥作用一直是个谜。Birkhead表示,小鼠研究将有助于揭示人类生育力的传基础。

为找寻生育力的遗传基础,哈佛大学进化生物学家Hopi Hoekstra等人将重心转向了鹿鼠和Oldfield鼠。它们是能异种交配的近亲,但交配策略非常不同。鹿鼠“风流”,雌雄都有不同的交配伴侣,而Oldfield鼠则忠于“初恋”。 Birkhead说:“进化生物学家的梦想就是得到两个不同交配制度的近缘种。”

Hoekstra研究组首先用显微镜检测了两种小鼠的精子。结果发现,鹿鼠精子游得更快是因为尾部上膨胀的中段。这些中段充满了能加速精子游动的线粒体。为了确定这种差异的基因基础,研究人员让两种小鼠进行交配,并测量了其后代的中段长度和精子速度。研究发现了一种名为PrKar1a的基因。

精子尾部中段含有大量编码PrKar1a基因的蛋白,这表明,该蛋白在中段功能中扮演重要角色。在鹿鼠和Oldfield鼠的精子中段中,这种蛋白的数量确实存在差异。Hoekstra研究组上月下旬在生物学预印本服务器bioRxiv上发表了该研究成果。研究人员认为,鹿鼠精子间的竞争让该物种的PrKar1a基因活性水平不同,因此产生了更快更有竞争力的精子。

7   2016-10-24 15:55:28.603 微小的DNA变异使蛇类无四肢 (点击量:21)

有时基因的微小变异会导致动物外形上的巨大差异。这就是蛇类可能经历的事情,经过大约1.5亿年,蛇类失去了四肢。为解开蛇类四肢消失之谜,两个独立的科学团队采取了截然不同的方法,但得到了相似的结果:位于四肢形成关键基因附近的DNA发生了突变。Sonic hedgehog(Shh)基因参与多种发育过程,包括肢体的形成。Shh基因的一个调控因子,即被称为ZRS的一段DNA序列,在蛇类中发生了变异。虽然蛇类没有四肢的疑问看似得到解决,但研究人员表示,蛇类外形的进化并不能完全用一个基因的缺失来解释。

8   2016-10-26 18:00:31.303 史前壁画和遗传研究揭示神秘“希格斯野牛”的存在 (点击量:21)

一项对后冰河时代野牛骨骼和牙齿的遗传研究暗示了一种未被发现的已灭绝物种的存在。十多年来,研究人员一直对这个结果感到费解。他们称这个神秘的物种为“希格斯野牛(Higgs bison)”。在该推测的48年后,该物种终于被发现。在遗传研究中,研究人员注意到古代草原野牛的部分基因组有些不协调,好像属于其他物种,但证据不足以宣布希格斯野牛的存在。现在,法国Lascaux和Pergouset洞穴的史前壁画可能为这些研究人员揭示答案。这些1.8万至2.2万年前的壁画描绘了一种具有鲜明草原野牛特征的动物:长角、体型庞大且健壮的前躯。但约5000年后,壁画描绘了体型更小的野牛,平衡的身体比例,更薄的角。这种特征变化可能意味着一个完全不同的物种出现在当时寒冷的欧洲草原上。为了证实这一点,研究人员对欧洲20处——Urals和Caucasus山脉距今1.2万至2.2万年前的野牛骨骼和牙齿的线粒体和核DNA进行测序。他们惊讶的发现了1.3万-1.7万年前出现的新物种,还发现该物种是草原野牛(其后代包含今天的美国野牛)和已灭绝Aurochs野牛的杂交后代。科学家们推测,杂交使希格斯野牛具有超过父母的进化优势——更长寿,是今天欧洲野牛的祖先。