医学会议中心

2020年第26届韩国医疗器材医院设备展 KIMES

2019-02-28 19:30关注收藏已关注收藏】 【在线报名参会
会议日期 2020-03-20至 2020-03-23
会议地点 亚洲韩国
会议学科 其他
主办单位 上海励东
学分情况

基于CRISPR系统的基因编辑技术是近年来对生物医学领域影响最大的新技术,连续多年吸引着众多研究人员的眼球。自2018年3月成功召开上一届基因编辑研讨会之后,不到一年的时间,这个领域的技术就又有了大的发展,在国内外也有大批才俊为技术的进步添砖加瓦。

多项发表在CNS上的基因编辑研究给出了令人兴奋的科技进展,比如,改造后的Cas9蛋白可以在基因组中的更多位点上起作用,并且具有更少的脱靶的影响;一系列策略可以优化胞苷(BE4)和腺嘌呤(ABE7.10)碱基编辑,提高基因编辑效率;可溶性表达噬菌体辅助持续进化(SE-Pace)可应用于多种蛋白质,快速提高其可溶性表达,是改善Cas9衍生碱基编辑器的表达和表观活性的重要利器;无模板CRISPR-CAS9系统的可预测编辑;无需切割DNA自由替换ATGC的基因编辑等。疾病治疗方面,也迎来不少突破,已经有越来越多的尝试将类似CRISPR–Cas9这样的基因编辑工具引入临床治疗中。植物基因编辑也取得全面进步,部分领域达到国际领先水平。

2019年3月底,令人期待的基因编辑学术研讨会将继续在北京举行,届时众多一线科研工作者将聚集于此,共襄学术盛宴。通过组委会精心安排的主题演讲、专家头脑风暴等丰富多彩的大会形式和内容,为您提供最前沿的技术资讯、科研发展趋势和最新动向及广泛的交流与合作机会。

部分嘉宾摘要抢先看

松阳洲中山大学生命科学学院Geneeditinginmammaliancells

基因编辑技术能够精确编辑产生或修复基因突变,其在模式动物和人胚胎中的应用,揭示了重要基因在胚胎发育中的调控作用。此外,通过在胚胎中对遗传疾病的突变位点进行编辑,科学家已经获得基因修复的动物及人胚胎。人胚胎基因编辑将对人类认识自身的生长发育调控机制及疾病的治疗产生革命性的影响。2015年,我们团队在世界上首次报道人胚胎基因编辑研究,探究CRISPR/Cas9基因编辑技术在人胚胎中进行基因编辑的可行性和风险。结果发现CRISPR/Cas9系统在人早期胚胎中对地中海贫血症HBB基因的编辑存在脱靶效应、胚胎镶嵌性、同源重组效率低以及利用内源同源序列作为重组模板等问题。鉴于以上问题,2017年我们团队首次报道用最新的胞嘧啶单碱基编辑技术(CytidineBaseEditor,CBE)针对地中海贫血症HBB-28(A>G)点突变进行修复研究。CBE系统通过将Cas9切口酶(Cas9nikase,Cas9n)与胞嘧啶脱氨酶形成融合蛋白,并通过gRNA将融合蛋白靶向靶位点,在不切割双链DNA的情况下对靶基因位点的单个碱基进行C?G到T?A的精准编辑。通过分离地中海贫血症HBB-28(A>G)纯合病人的原代皮肤成纤维细胞,我们发现单碱基系统在部分细胞中可以100%修复点突变位点。为了避免杂合子胚胎单碱基修复后的检测困难等问题,我们团队通过核移植的方式构建了HBB-28(A>G)纯合突变的人核移植胚胎,利用优化的单碱基编辑系统在胚胎中实现了精确的突变位点修复。利用该技术,我们首次证明了CBE系统能够在人胚胎中高效修复疾病突变。日前,我们还系统研究了腺嘌呤单碱基编辑技术(AdenineBaseEditor,ABE)在小鼠胚胎中的编辑效力。我们发现其能高效编辑靶位点,实现A?T到G?C的精准编辑。通过深度测序,我们没有发现ABE系统有明显的脱靶效应。综合以上研究,我们认为基因编辑新工具的应用,将进一步提高人胚胎基因编辑的效率、特异性和安全性,开创遗传疾病治疗的新方法。

高雪美国莱斯大学Treatmentofautosomaldominanthearinglossbyinvivodeliveryofgenomeeditingagents

Althoughgeneticfactorscontributetoalmosthalfofallcasesofdeafness,treatmentoptionsforgeneticdeafnessarelimited.Wedevelopedagenome-editingapproachtotargetadominantlyinheritedformofgeneticdeafness.Hereweshowthatcationiclipid-mediatedinvivodeliveryofCas9–guideRNAcomplexescanamelioratehearinglossinamousemodelofhumangeneticdeafness.Wedesignedandvalidated,bothinvitroandinprimaryfibroblasts,genomeeditingagentsthatpreferentiallydisruptthedominantdeafness-associatedalleleintheTmc1(transmembranechannel-likegenefamily1)Beethoven(Bth)mousemodel,eventhoughthemutantTmc1Bthallelediffersfromthewild-typealleleatonlyasinglebasepair.InjectionofCas9–guideRNA–lipidcomplexestargetingtheTmc1BthalleleintothecochleaofneonatalTmc1Bth/+micesubstantiallyreducedprogressivehearingloss.Weobservedhigherhaircellsurvivalratesandlowerauditorybrainstemresponsethresholdsininjectedearsthaninuninjectedearsorearsinjectedwithcontrolcomplexesthattargetedanunrelatedgene.EnhancedacousticstartleresponseswereobservedamonginjectedcomparedtouninjectedTmc1Bth/+mice.Thesefindingssuggestthatprotein–RNAcomplexdeliveryoftargetgene-disruptingagentsinvivoisapotentialstrategyforthetreatmentofsometypesofautosomal-dominanthearingloss.

胡家志北京大学生命科学学院利用高通量方法优化基因编辑策略

高效且准确的基因编辑在基础科研和临床应用中都十分关键,所以筛选切割效率高且脱靶活性低的工具核酸酶很有必要。基于体内染色体易位发生的机制,我们通过引入引物延伸和随机分子条码,开发了可以定量检测基因组上DNA双链断裂及其修复产物的新方法PEM-seq(primerextension-mediatedsequencing)。鉴于CRISPR/Cas9的基因编辑依赖于DNA双链断裂,PEM-seq可以同时CRISPR/Cas9目标位点的编辑效率进行估算,并同时检测基因组上的脱靶位点,以及目标编辑位点附近由DNA双链断裂修复所产生的副产物。对于目标位点切割效率的检测,我们发现PEM-seq的结果与传统的RFLP和T7EI等方法接近,并且具有更高的可重复性。进一步,我们利用PEM-seq筛选并鉴定了和野生型SpCas9切割效率相当,且脱靶活性要比eSpCas9(1.1)更低的Cas9变体高保真变体FeCas9.我们还发现Cas9的抑制剂AcrIIA4在SpCas9脱靶位点的抑制效率没有靶向位点高,因而其抑制策略需要进一步改进。最后,我们通过PEM-seq鉴定到了在切割位点附近50kb以内存在着染色体缺失、倒位非正常的染色结构以及基因组范围内与切割位点发生的染色体易位。因此,我们认为PEM-seq可以全面检测基因编辑过程中的各种DNA双链断裂产物,可以更加有效的评估基因编辑酶的保真性与有效性,从而可以用于优化基因编辑效率。

金双侠华中农业大学棉花基因组编辑研究进展及展望

目前农业生产上推广的棉花品种多数为陆地棉,是异源四倍体棉种,其基因组大小为2.5Gb,52条染色体,基因组复杂、重复序列比例高;同时棉花是木本植物,再生效率低、转化周期长,基因型限制明显,上述特点严重制约了棉花功能基因组研究。华中农大棉花团队长期致力于棉花功能基因组研究,取得了以下进展:

1.通过大规模基因型筛选获得了具有高效再生和高频转化效率的陆地棉种质“YZ-1”近期又通过连续再生驯化(SRA)策略获得了一个新的优良棉花转化受体材料。

2.系统地将GUS、GFP、RFP(远红荧光蛋白)等报告基因引入到棉花遗传转化体系中,对深入了解棉花遗传转化的机理做出了开创性研究。利用高效的转基因体系,成功创建了含有2000多个株系的T-DNA插入突变群体,为开展棉花功能基因组研究奠定了材料基础。

3.在棉花中建立高效的、高特异性的CRISPR-Cas9基因编辑、单碱基编辑系统·建了适用于棉花遗传转化体系的CRISPR-Cas9系统,其编辑效率达到85%;·利用全基因测序的方法评估了CRISPR-Cas9系统编辑的棉花后代中的脱靶效应;·建立了高通量的棉花基因编辑系统,针对特定性状进行饱和敲除;·建立了高效的棉花单碱基编辑系统,并评估了其脱靶效应;·建立了适用于棉花的Cpf1和C2C1编辑系统。

4.展望未来棉花基因编辑需要继续开展工作的若干重大领域

李劲松中科院生物化学与细胞生物学研究所Genometaggingproject(GTP):tageveryproteininmicethrough“artificialspermatids”

哺乳动物单倍体胚胎干细胞的建立为生命科学研究提供了新的工具。2012年,我们建立了只携带精子来源遗传物质的小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞,并证明这一细胞能代替精子在注入卵母细胞后能支持胚胎发育产生健康的半克隆小鼠,即半克隆技术。2015年,我们通过将调控雄性印记基因H19和Gtl2表达的H19-DMR和IG-DMR敲除后获得了能稳定产生半克隆小鼠的“人造精子”的单倍体细胞,并证明它们能稳定高效支持获得遗传修饰的半克隆小鼠。与CRISPR-Cas9技术结合,“人造精子”介导的半克隆技术可以实现:(1)一步获得携带多基因突变的杂合小鼠模型,用于模拟人类多基因介导的复杂疾病;(2)快速获得携带人类疾病相关点突变小鼠用于研究疾病发生的分子机制;(3)一步获得针对不同基因的突变小鼠,实现小鼠个体水平的遗传筛选,便于从大量候选基因中快速筛选出重要基因进行深入研究;(4)建立携带蛋白标签敲入的“人造精子”,进而获得携带蛋白标签的小鼠,为实现全基因组蛋白标签计划(genometaggingproject,GTP)提供技术保障。这些研究显示“人造精子”介导的半克隆技术为研究人类疾病和发育提供了一个新的手段。

王宇中国科学院动物研究所HIT:MULTIMODECRISPRSYSTEMSUNDERDRUGCONTROL

Induciblemodulationisoftenrequiredforpreciseinvestigationsandmanipulationsofdynamicbiologicalprocesses.Greaterprecisionisalsobeneficialtowardsthetranslationalendsfordevelopmentofgenetherapies.InspiredbythebroadutilityofCreERT2,weenvisionedengraftingERT2toCRISPR/Cas9andTALE/NsystemsandnamedthemHIT(HybridInducibleTechnologies)。Weprimarilyfocusedongenomeeditingandtranscriptionalactivationastheywoulddeliverfunctionalperturbationsin“gainoffunction”and“lossoffunction”mannersrespectively.WefirstengineeredandoptimizedHIT-Cas9forgenomeediting.Tightandefficientgenomeeditingwasaccomplishedina4-OHTinduciblefashionacrossmultiplehumancelltypes,includingembryonicstemcells(ESCs)andmesenchymalstemcells(MSCs)withclinicalutilities,throughcombinatoryengineeringofCas9,ERT2,andnuclearexportsignal(NES)。ThenweestablishedandcomprehensivelyoptimizedaseriesofHITtransactivationsystems,amongwhichHIT-SunTagdeliveredthemostrobustdruginductionwithoutbackgroundactivityinitsabsence.Next,simultaneousgeneactivationandeditingwasdeliveredindruginduciblemannerusingasecondgenerationdevicetermedHIT2(hittingtwobirdswithonestone)。Thesesystemsdeliveredadvantageousperformancesoverseveraldesignspublishedpreviouslyinhead-to-headcomparisons.Further,HITarchitecturesdevelopedhereinmaybeapplieddirectlytoorthogonalCas9species,demonstratedwithSaCas9,andtoTALEandTALEN.Wealsodemonstratedthatdruginductionistitratable,selective,rapid,andreversible.Together,HITsystemsdevelopedhereinwouldopenbroadavenuestowardsmanyapplicationsasacomprehensivetoolbox,especiallywhenprecisionanddynamicsisrequiredforafunctionalperturbation.

吴强上海交通大学精准且可预测的CRISPR基因编辑

传统的第三代基因编辑技术利用CRISPR/CAS9系统通常被认为是随机、非精准且不可预测的,但我们发现在用一对sgRNA进行DNA大片段编辑造成双切口的情况下有很多是精准的,进一步研究发现可以通过干扰基因组修复通路的方法提高基因编辑精准度。最后,我们最近发现Cas9通过核酸内切酶活性可以造成突出末端切口,具有切割的多样性,从而引起可预测的CRISPR基因编辑,对于众多人类遗传性疾病的基因治疗产生了广泛而深远的影响。

夏兰琴中国农业科学院作物科学研究所CRISPR/Cas介导的农作物精准编辑

以CRISPR基因编辑系统为代表的基因编辑技术已在基因功能组学研究和农作物种质创新等领域展现出巨大的应用潜力,已成为农作物重要基因功能验证和品种遗传改良的重要工具和研究热点。迄今为止,已报道农作物基因编辑主要是通过易错非同源末端连接(NHEJ)产生基因敲除突变体。利用同源重组介导的基因修复(HDR)进行优异等位基因替换,还少有报道。近年来,我们建立了CRISPR/Cas介导的农作物基因定点编辑敲除、单碱基替换和等位基因替换系统,并通过基因替换,创制了抗除草剂水稻等系列新种质。为通过基因编辑技术定向创制新种质,进而快速改良农作物重要农艺性状,加速育种进程,提供了一定的技术支撑。

会议简介

时间:2019年3月30日~3月31日地点:北京

主办单位:北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室

大会主席:周德敏教授

联系人:张依寒13681810839(微信同号)

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