【更高效、广适、精准基因编辑2.0升级版赋予更强个性化修改能力】中国科学报:近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所)高彩霞研究组与合作者,在植物中成功建立了一种更高效、广适的新型基因组引导编辑系统——增强型植物引导编辑器(ePPE),有助进一步提高基因组编辑技术在内源基因上进行精准编辑的效率。研究人员还利用该系统创制了抗除草剂的水稻新材料。相关结果3月24日在线发表于《自然—生物技术》。

“这项工作论证充分且十分有趣。”一位审稿人写道,“引导编辑提供了对基因组进行定制化更改的能力,克服了碱基编辑器有限的替代能力。作者描述的引导编辑器可在植物基因组上将引导编辑效率提高数倍。”

“2.0时代”的引导编辑

在农业领域,基因组编辑技术可以更方便、快捷、精准地进行作物育种和改良。通过基因组编辑可以不添加任何外源性的基因,实现对基因组自身序列的修改,大大节省了时间和工作量。

事实上,基因组编辑技术从2012年诞生至今,经过10年的发展已经不仅仅是“一把剪刀”的概念。论文通讯作者、遗传发育所研究员高彩霞在接受《中国科学报》采访时介绍,进化至“2.0时代”的碱基编辑和引导编辑还可以是一块“橡皮”或一支“铅笔”。

“如果一个序列有点多,你可以把它剪掉;如果组成DNA的四个字母ATCG有一个错了,你可以像用一个‘橡皮擦’把它擦掉,然后用‘铅笔’写入正确字母,而‘铅笔’、‘橡皮擦’是不留在细胞里的。”她比喻说。

更具体地说,引导编辑系统(PE)是一种能够在基因组的靶位点处实现任意碱基替换和小片段精准删除、插入的新型基因组编辑工具,也是基因组编辑领域的重大变革。

2020年,高彩霞团队率先在水稻和小麦中成功建立并优化了适用于植物的引导编辑器(PPE),开发了植物引导编辑向导RNA(pegRNA)设计网站——PlantPegDesigner,极大提高了引导编辑效率并简化了植物pegRNA的设计流程。他们还通过全基因组重测序发现PPE系统在全基因组水平上具有很高的特异性。这些研究为引导编辑系统在植物领域的应用奠定了良好的基础。

尽管如此,引导编辑系统目前在植物中的编辑效率仍不够高,且有很大的靶点依赖性。“也就是说在一些内源靶位点上,现有的引导编辑系统效率仍然很低,尤其是针对一些较长片段的删除、插入这种复杂的编辑类型。”论文第一作者、高彩霞课题组博士生刘怡静向《中国科学报》解释。

这些短板严重限制了引导编辑在植物中的广泛应用。因此,如何优化引导编辑系统突破现有的限制,提升引导编辑技术的高效性、广适性是一个研究重点。

寻找更高效“突破点”

万事开头难。如何去优化引导编辑系统,实现更高效、广适的编辑呢?这是合作团队一直思考的问题。为此,他们先后构思尝试了多种不同策略,最终通过对蛋白的理性设计获得了能够稳定提高效率的ePPE的版本。

不同于大多数已报道的通过优化pegRNA提高引导编辑效率的思路,新型引导编辑系统ePPE侧重于对引导编辑系统的蛋白组分进行改造。通过对不同策略构建的多种引导编辑系统进行筛选,研究人员发现删除引导编辑系统中逆转录酶M-MLV RT(依赖RNA的DNA聚合酶)的RNA核酸酶H(RNase H)结构域或在M-MLV RT 的N端融合病毒核衣壳蛋白(NC),可分别将PPE的编辑效率提高2.0倍和3.2倍。

究其原因,他们推测,RNase H结构域的去除稳定了sgRNA-DNA和nCas9-RT-pegRNA复合体中的RNA-DNA异源双链结构,NC蛋白通过其核酸退火活性在逆转录过程中辅助MLV-RT发挥功能。

研究人员进一步地通过整合以上两种优化策略,开发出了升级版新型引导编辑器ePPE。相比于PPE,ePPE在碱基替换、小片段插入、删除以及较大片段的插入和删除等多种编辑类型下编辑效率平均可提高5.8倍,且不增加脱靶及副产物的发生。

“ePPE作为一个更高效、广适的引导编辑器,可以算作是一支流畅合格的‘铅笔’,一块干净好用的‘橡皮’了。”刘怡静表示。

对此,另一位审稿人也表示:“这项研究在植物基因组编辑领域做出了及时而重要的贡献。”

种质创新“小试牛刀”

除了高效和广适性,合作团队通过进一步研究发现,当把新型引导编辑器ePPE与该课题组此前报道的dual-pegRNA策略和哈佛大学、博德研究所教授刘如谦实验室研发的epegRNA策略相结合时,可进一步提高引导编辑系统在内源基因上进行精准编辑的效率。

这些特性在很大程度上拓展了其应用范围。基于此,研究人员利用ePPE系统成功创制了对两种除草剂(甲咪唑烟酸和烟嘧磺隆)具备抗性的水稻新材料。

刘怡静介绍,乙酰乳酸核酶(OsALS)基因是支链氨基酸合成途径中的第一个酶,诸如磺酰脲类、咪唑啉酮、三唑嘧啶等除草剂都是该酶的抑制剂,通过抑制支链氨基酸的合成导致植物死亡,从而除去很多杂草。同时,这类除草剂对哺乳动物毒性非常小,应用价值很高。

“通过在ALS基因的特定位置上产生单个氨基酸的突变,可以获得抗性酶,赋予植物这一类除草剂抗性。”她表示,研究团队选择了Trp548Met突变作为目标靶点,该位点突变虽然可通过传统诱变的方法获得,但耗时耗力,需要巨大的工作量。而使用基因编辑方法不存在像诱变产生的其他有害突变,没有脱靶,也无需回交,突变体植株可快速投入应用生产。

研究人员在这一位点将编码色氨酸的“TGG”密码子修改为编码甲硫氨酸的密码子“ATG”,通过“铅笔”+“橡皮擦”,同时实现“T到A”和“G到T”的突变。据介绍,这是目前引导编辑外的其他编辑工具所不能实现的。最终他们以高出原始引导编辑器PPE 5.6倍的效率成功获得了抗除草剂的水稻新材料,并且在甲咪唑烟酸和烟嘧磺隆两种除草剂的筛选下有非常好的抗性表型。

“我国虽然在动植物基因编辑技术研发和应用上居于世界前列,但原始专利严重缺位,核心专利及底层技术大多被美国为首的西方国家垄断,产业安全面临严重挑战,加快推动基因组编辑基础研究是国家发展和战略布局的迫切需求。”论文共同通讯作者、遗传发育所研究员曹晓风院士在接受《中国科学报》采访时曾说。

而新系统的开发有望推动引导编辑在农业育种、作物改良等方面的应用。“我们也期待有更加流畅的‘彩笔’不仅可以实现更长片段的精准改写,也可以精致的绘制改写基因组上的修饰,画出‘彩色’的基因组信息。”刘怡静说。

刚才看到这个把别人车撞了
写个条子先欠着
等什么时候有钱了再还的故事
我比较有体会

我这的条子大大小小七八张
如果算上利息
换个A6不成问题

有的条子已经发黄了
有些历史的痕迹

大部分情况下
玻璃兄弟情在开口借钱的时候
兄弟就已经没得做了

你借不借,借多少?
不借不尽情意
借了要不回来

尤其是一问还钱,对面来一句现在没有或者干脆不回
但是你看他朋友圈过的无比精彩的时候
就很生气

而且对于这种自己犯了过错,不愿意自己承担
写条子借钱让别人替他承担的行为
只能说太普遍了

这些人有能力承担吗?
当然有
你当他是朋友
他只是把你当做应急预案罢了

你过成什么样无所谓
硬核条件是他的生活不能有影响

所以遇到这种事情怎么办
写清楚谁什么时间借了多少钱
也请务必写清楚最终还款时间和利息
这样的话
也无需纠结
到日子不还直接起诉就完了
我今年就得起诉几个

要怪不能怪“兄弟”我无情
只能怪股市吞了我的零花钱

#重庆疫情通报#【重庆高新区8例本土确诊病例和1例无症状感染者活动轨迹】
3月12日0-24时,重庆高新区新增8例本土新冠肺炎确诊病例和1例无症状感染者,其中病例1至3昨日已公布,病例4至8及无症状感染者活动轨迹如下:

病例4:

2月26日,12:13至13:15期间,从重庆城市管理职业学院东门骑共享单车前往轨道交通大学城站,后乘轨道交通1号线至小什字站;13:19,乘网约车(渝ADG8368)从渝中区轨道交通小什字站至南岸区南山老君洞大门;14:30和16:10两次在老君洞山上坝子某奶茶店消费;16:42,步行下山,途中在某游摊处消费;17:31,步行至轨道交通上新街站,后乘轨道交通6号线经小什字站换乘1号线至大学城站;19:01骑共享单车返回学校;当日其余时间均在校内活动。

2月27日,19:02,前往校外袁记重庆鸡公煲就餐,随后骑共享单车前往大学城熙街;19:17至20:43,在大学城熙街逛街;20:50骑共享单车返回学校;当日其余时间均在校内活动。

2月28日至3月1日,均在校内活动,未外出。

3月2日,15:58,前往校外渝宜慧超市;16:00至16:20,在学校北门外菜鸟驿站取快递,16:24在原串烤五花重庆城管店就餐后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月3日,18:00至19:00,前往拓为专升本机构(学校正门附近);19:13至19:30期间,在何记特色干辣椒抄手(虎溪街道虎曾路南段虎溪便利夜市)就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月4日,均在校内活动,未外出。

3月5日至6日,两天活动基本一致,均于9:25左右在学校东门附近骑共享单车前往大学城熙街;9:30至21:30,在大离泰式火锅店停留,随后骑共享单车返回学校;两日其余时间均在校内活动。

3月7日,均在校内活动,未外出。

3月8日,19:30至21:00,在校外麻辣风夜宵干锅就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月9日,均在校内活动,未外出。

3月10日,15:30,在学校东门骑共享单车,前往轨道交通大学城站接同学;16:42到校外袁记重庆鸡公煲打包餐食返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月11日,在校内活动,未外出,当晚被闭环转运至集中隔离场所。

病例5:

2月26日,18:13之前均在重庆城市管理职业学院校内活动;18:20至20:00期间,从学校门口骑共享单车前往大学城熙街游玩,其间未进入任何店铺;20:00骑共享单车返回学校。

2月27日至3月2日,均在校内活动,未外出。

3月3日,16:30之前在校内活动;16:40从学校门口骑共享单车前往大学城熙街游玩,17:00陪同朋友前往小米之家维修手机;17:30至21:50期间,在一氧化探剧本杀店(景苑路12号2栋22-18)玩耍;22:00骑共享单车返回学校。

3月4日,19:00前在校内活动;19:10至22:15期间,从学校门口骑共享单车前往大学城熙街游玩,其间未进入任何店铺;22:15骑共享单车返回学校。

3月5日,18:40之前在校内活动;18:50至20:53期间,从学校门口骑共享单车前往大学城熙街游玩,其间未进入任何店铺;20:53骑共享单车返回学校。

3月6日至7日,均在校内活动,未外出。

3月8日,12:00至12:30期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月9日,12:00至12:30期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月10日,18:50之前在校内活动;19:00至20:30期间,从学校门口骑共享单车前往大学城熙街游玩,其间未进入任何店铺;20:30骑共享单车返回学校。

3月11日,均在校内活动,当晚被闭环转运至集中隔离场所。

病例6:

2月26日,0:00至9:20期间,在大学城熙街某网吧,随后骑共享单车返回学校;13:49,骑共享单车至轨道交通大学城站;14:45至15:28期间,乘坐轨道交通1号线至大坪站,换乘2号线至李子坝站下车;15:38至17:09期间,在鹅岭公园附近活动;17:09至18:55期间,乘坐轨道交通2号线至小什字站,随后在解放碑商圈、朝天门附近活动;18:55至21:20期间,在轨道交通较场口站乘坐1号线,在两路口站换乘3号线,到达喵叔小南姜(南坪万达广场店)就餐,随后在附近活动;21:20至22:34期间,在轨道交通南坪站乘坐3号线,在两路口站换乘1号线至大学城站下车,随后返回学校,未再外出。

2月27日,18:26在校外弯弯川便利店,随后步行至大学城熙街;18:30至20:08期间,在大学城熙街活动;20:08,骑共享单车返回学校;当日其余时间均在校内活动。

2月28日,19:44,在校外惠宜家超市;当日其余时间均在校内活动。

3月1日,均在校内活动,未外出。

3月2日,12:10,在校外佳家超市购物;12:40,在校外重庆鸡公煲就餐后返回学校;19:19,骑共享单车至海伦司(重庆师范大学大门对面)就餐;20:00-21:00乘出租车(车牌号不明)返回学校。

3月3日,16:47至22:07期间,骑共享单车至大学城熙街活动;22:56,骑共享单车返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月4日,15:22至15:29期间,在校外惠宜家超市和学长超市、菜鸟驿站取快递;15:30,在校外佳家超市购物;19:16至22:27期间,在大学城熙街逛街,往返均骑共享单车;22:28至22:40期间,在校外佳家超市、豪大大鸡排、千千果仓购物后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月5日,19:19至21:11期间,在大学城熙街逛街,往返均骑共享单车;21:12,在校外佳家超市购物;当日其余时间均在学校活动。

3月6日,16:00,在快立方快递超市寄快递,随后骑共享单车前往大学城熙街好吃街张师傅手工酸辣粉打包餐食;17:00至21:00期间,在一氧化探剧本杀店玩耍,随后骑共享单车返回学校;当日其余时间均在学校活动。

3月7号,均在校内活动,未外出。

3月8日,12:52,在校外重庆鸡公煲就餐;当日其余时间均在学校活动。

3月9日,12:00,在校外佳家超市购物;12:35,在校外重庆鸡公煲就餐;当日其余时间均在学校活动。

3月10日,19:00,骑共享单车到大学城熙街;20:34骑共享单车返回学校附近;20:37,在校外佳家超市和蜜雪冰城购物;当日其余时间均在学校活动。

3月11日,均在学校活动,未外出。

3月12日,凌晨被闭环转运到集中隔离场所。

病例7:

2月26日,在重庆城市管理职业学院校内活动,未外出。

2月27日,16:37出发,从学校东门骑共享单车前往轨道交通1号线大学城站,随后乘坐1号线至沙坪坝站,换乘轨道环线到达重庆西站后下车;17:35至19:20期间,与朋友在重庆西站广场会面后,乘坐地铁原路返回,20:09到达轨道交通1号线大学城站,随后骑共享单车返回学校。

2月28日至3月1日,均在校内活动,未外出。

3月2日,12:30至13:00期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月3日至7日,均在校内活动,未外出。

3月8日,12:00至12:30期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月9日,12:00至12:50期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月10日至11日,均在校内活动,直至11日晚被闭环转运至集中隔离场所。

病例8:

2月26日,8:15至9:10期间,乘坐网约车(渝D4S807)从重庆城市管理职业学院到重庆北站;9:13至9:30期间,乘坐轨道交通3号线从重庆北站至观音桥站;9:30至19:00期间,与朋友在观音桥商圈(好吃街、自由人影城重庆阳光世纪店)逛街游玩;19:00至21:00期间,乘坐轨道交通3号线从观音桥站至重庆北站送朋友离开,随后再次乘坐轨道交通3号线至两路口站,换乘1号线至大学城站,随后骑共享单车返回学校。

2月27日至3月2日,均在校内活动,未外出。

3月3日,16:00至16:30期间,从学校步行至大学城熙街小米之家陪同学维修手机;16:30至20:00期间,前往一氧化探剧本杀店(景苑路12号2栋22-18)玩耍;20:00乘坐网约车(车牌号不明)返回学校。

3月4日,16:00至17:40期间,从学校乘坐网约车(渝ADN3127)前往轨道交通1号线大学城站,乘坐1号线经沙坪坝站换乘环线至冉家坝站后,再次换乘6号线经礼嘉站换乘6号线支线(国博线)至欢乐谷站下车,17:40至20:00期间,在欢乐谷主题乐园游玩;20:00入住华庭精品酒店欢乐谷店(房间号1217)。

3月5日,12:00之前在华庭精品酒店,未外出;12:00至14:00期间,从欢乐谷主题乐园依次乘坐轨道交通6号线支线(国博线)、6号线、环线、1号线,经礼嘉站、冉家坝站、沙坪坝站换乘后,到达大学城站下车,随后步行前往一氧化探剧本杀店(景苑路12号2栋22-18);15:00至19:00期间,在一氧化探剧本杀店内玩耍;19:00乘坐网约车(渝AD87227)返回学校;20:00至24:00期间,从学校出发乘坐网约车(渝AD72669)前往大学城熙街海雾里酒馆;随后于24:00骑共享单车前往嘉瑞邦商务酒店(房间号:1600A)。

3月6日,7:00从嘉瑞邦商务酒店出发骑共享单车返回学校;17:00至21:00期间,在一氧化探剧本杀店(景苑路12号2栋22-18)玩耍;21:00骑共享单车返回学校,之后未再外出。

3月7日,均在校内活动,未外出。

3月8日,12:00至12:30期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月9日,12:00至12:30期间,步行前往校外重庆鸡公煲就餐,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月10日,16:30至16:45期间,从学校后门出发,骑共享单车前往大学城熙街;16:45至22:00期间,在一氧化探剧本杀店(景苑路12号2栋22-18)玩耍;22:00乘坐网约车(渝AD90397)返回学校,之后未再外出。

3月11日,15:00至20:30期间,与朋友在校外一茶楼(学校大门对面“好老师”培训机构附近3楼门面);20:30返回学校,随后被闭环转运至集中隔离场所。

无症状感染者1:

2月26日至3月4日,在渝无轨迹。

3月4日,14:00从内蒙古同其朋友及朋友的父亲自驾到吉林长春,21:00到达并入住云庭快捷酒店(长春龙嘉机场店)。

3月5日,6:00到酒店对面包子店就餐,7:30乘酒店专车前往机场,13:15到达重庆江北机场T3航站楼(南航CZ6363座位号51A),下机后乘坐轨道交通10号线、9号线、1号线到大学城站下车;15:00到达SMART电竞酒店登记,16:38在重医附属大学城医院做核酸检测;17:00在大东北铁锅炖(重庆景和路店)打包餐食后返回酒店,之后未再外出。

3月6日,9:00至9:30与朋友骑共享单车前往重医附属大学城医院,10:03在罗森超市(厚德路店)购物,后在医院检验科走廊座椅就坐;10:40离开医院返回酒店,乘出租车(渝AQV691)返回学校。

3月7日,21:00与朋友一同前往学校后门外佳家超市购物,随后返回学校;当日其余时间均在校内活动。

3月8日,18:39前往校门外学长超市取快递;当日其余时间均在校内活动。

3月9日至10日,均在校内活动,未外出。

3月11日,未出学校,22:10到学校临时隔离点隔离观察。

3月12日,闭环转运至集中收治医院隔离治疗。


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