CRISPR 基因编辑在肿瘤研究中的应用进展
CRISPR/Cas9基因编辑系统是基于古细菌抵御外源核酸入侵的免疫机制为基础开发出来的一种新型的基因编辑技术。同时,作为一种能够对哺乳动物细胞基因组进行精准修饰的技术,被广泛应用在功能性基因的筛选。相对于传统的基因编辑系统,该系统具有更加高效、操作简单、细胞毒性小等特点。
肿瘤的发生和发展是一个多基因共同参与、涉及多条信号通路、缓慢而持续的过程。在后基因组时代,得益于高通量测序技术和生物信息学技术的高速发展,研究者们从不同的肿瘤细胞中获得了大量的基因组信息。这些基因在肿瘤发生发展过程中,不同的基因在同一发展阶段,甚至同一个基因在不同的阶段都发挥着不同的生物学作用。如何探索这些基因与肿瘤的关系成为了研究者们面临的最重要的挑战。
随着CRISPR/Cas9 基因编辑技术的迅速发展,CRISPR/Cas9基因编辑技术已经在肿瘤研究的诸多方面中得到应用,包括肿瘤相关基因的功能研究、构建动物肿瘤模型、筛选肿瘤细胞表型及耐药相关基因以及肿瘤的基因治疗等诸多方面。其中,CRISPR文库筛选在药物筛选、病毒感染以及肿瘤功能性基因筛选的实验中发挥重要作用。相比cdna文库与RNAi文库,CRISPR文库筛选具有多功能性、低噪声、高敲除效率、以及脱靶率低等优点,如今已成为科学家们的热门选题。
MedSci梅斯&生物谷携手珠海舒桐医疗科技有限公司在2023年4月19日14:00-15:00,邀请从事通过基因编辑技术进行肿瘤研究领域的专家,分享CRISPR/Cas9基因编辑技术在肿瘤研究的诸多方面中的应用及挑战,促进学术交流,推动基因编辑在肿瘤研究中的应用进展。
基因编辑技术助力斑马鱼应用
2022年1月25日,《自然》杂志发布一篇专栏文章《Seven technologies to watch in 2022》,基于基因编辑技术的诊断、完整版基因组、蛋白质结构解析、量子模拟、精确基因组调控、靶向基因疗法、空间多组学等获评“有望改变2022年科学进程的7大前沿技术”。
近年来,斑马鱼基因编辑技术在基因敲除、基因敲入、转基因订制及表观遗传修饰等方面的应用日益广泛,为基因组研究、研发新的癌症治疗方法、攻克遗传性疾病等提供了全新的研究切入点及应用方向,也让我们见证着生物学上的突破对人类生命质量提高的巨大影响力。
环特生物,依托10余年的斑马鱼基因编辑经验,深度挖掘、创新斑马鱼技术的应用场景,已为150多家单位提供斑马鱼基因敲入、敲除、敲降、定制转基因技术服务及斑马鱼疾病模型开发等专业的基因编辑技术服务,累计完成350例以上基因编辑品系,测试超过1000个gRNA靶点,为斑马鱼基因编辑技术在更加广泛的研究领域内的创新性应用奠定了坚实的技术基础。
斑马鱼基因编辑技术是基于怎么的原理开展的?环特生物是如何利用原位杂交、morpholino敲降、基因介导的突变和过表达、生物信息学分析等一系列专业技术助力前沿的基因编辑研究的?又推动了哪些NSCL/P病因学研究及新的候选基因发现等取得突破性进展?
1. 斑马鱼基因编辑技术简介——流程及原理丨服务内容丨技术优势丨学术成果;
2. 斑马鱼基因编辑服务案例介绍;
3. 环特生物简介
前沿研究:利用纳米孔测序进行快速病原体基因组监测系列2
纳米孔测序技术可即时获取关键基因组流行病学数据,从病原体鉴定和抗菌素耐药性 (AMR) 分析,到高质量基因组组装和变体鉴定,对传染病样本进行全面、实时洞察,用于有效控制传染病暴发。
7月25日,我们邀请到Oxford Nanopore战略客户经理王海,河南省疾病预防控制中心传染病预防控制所BSL-3实验室主任赵嘉咏,中国科学院微生物研究所博士后曹佳宝,带来前沿研究:利用纳米孔测序进行快速病原体基因组监测系列2线上讲座。
前沿研究:利用纳米孔测序进行快速病原体基因组监测
纳米孔测序提供了传染病样本全面、实时的洞察,能立即获得有效控制传染病爆发所需的关键基因组流行病学数据。
7月14日,Oxford Nanopore将举办“前沿研究:利用快速纳米孔测序进行病原体基因组监测”的网络研讨会。我们邀请到了葡萄牙国立卫生研究院、英国帝国理工学院和伦敦国王学院的传染病专家们分享他们如何使用纳米孔技术快速监测病原体基因组。
生物信息学:如何使用纳米孔数据对基因组甲基化进行检测和定相
表观遗传学是有关化学修饰的研究,这是一个正在蓬勃发展的研究领域,研究人类表观遗传修饰(包括对 DNA、RNA 和组蛋白的修饰)对于很多领域具有重要意义。然而,传统检测表观遗传学的技术存在一些局限性。例如,短读长测序技术包含聚合酶链式反应 (PCR),在这期间会丢失表观遗传修饰。由于其不能对甲基化直接测序,因此在测序前需要对 DNA 样本进行化学处理,以此推断甲基化的存在。
纳米孔测序可在无需 PCR 的情况下,制备和测序天然 DNA 和 RNA 分子。这样就可以在检测核苷酸序列的同时直接检测完整甲基化,无需任何化学转化或额外的文库制备步骤。端到端的纳米孔工作流程具备简单的文库制备流程,结合灵活的测序选项,可满足各类实验目标,针对靶向区域或人类全基因组提供了前所未有的甲基化解决方案。
11.23日,来自Oxford Nanopore 应用团队的生物信息学家Philip将为大家介绍如何使用纳米孔数据对基因组甲基化进行检测和定相,主要内容有:
甲基化定义及其重要性
如何进行甲基化分析,需要什么样的数据,读长建议
利用纳米孔测序技术进行甲基化检测的结果与分析
使用Nanopore技术从头组装药用植物地黄基因组
中国拥有丰富的药用植物资源,对药用植物的使用、栽培历史悠久,测序行业的不断发展推动药用植物的研究,加速了传统的研究方法向微观分子水平的转变。由贝纳基因主导,多家单位共同参与的千种药用植物基因组数据库于2021年6月正式上线:www.herbgenome.com ,目前已收录100+种药用植物基因组数据。
继9月9日湖北中医药大学研究员、博士生导师刘义飞老师的“黄连基因组揭示了小檗碱多样性"和9月16日深圳中国科学院仙湖植物园万涛研究员的“百岁兰基因组揭示其在沙漠极端干旱环境下的长寿机制”之后,9月23日,我们邀请到武汉贝纳科技有限公司项目总监牛妍博士,带来“使用Nanopore技术从头组装药用植物地黄基因组”的在线技术讲座。
会议日程
时间 | 主题 | 讲师 |
15:00-15:15 | 欢迎与纳米孔测序技术介绍 | 王小薇 Oxford Nanopore 大客户经理 |
15:15-15:55 | 使用Nanopore技术从头组装药用植物地黄基因组 | 牛妍博士 武汉贝纳科技有限公司项目总监 |
15:55-16:00 | 在线答疑 | all |
百岁兰基因组揭示其在沙漠极端干旱环境下的长寿机制
植物基因组通常较大、高度重复且呈现多种倍性,因而使用短读长测序技术时难以对其进行测序和组装。对长和超长 DNA 片段进行测序时,读长可长达 4 Mb,纳米孔技术能够强化植物基因组组装,从而解析复杂的重复区域、结构变异、转座子和转基因插入。通过对天然 DNA 进行直接、无扩增测序,保留并同步检测修饰碱基及核苷酸序列。
深圳中国科学院仙湖植物园植物研究中心万涛博士与贝纳基因共同合作,利用纳米孔超高通量测序平台PromethION,结合其他测序平台,对裸子植物百岁兰进行染色体水平的基因组组装、甲基化和转录组分析,以探索其生物学特性。研究成果发表在《Nature Communication》。
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-021-24528-4
9月16日,我们邀请到深圳中国科学院仙湖植物园植物研究中心万涛博士,在线上分享他们利用纳米孔长读长测序平台进行百岁兰基因组研究的经验和成果。
会议日程
时间 | 主题 | 讲师 |
15:00-15:15 | 欢迎与纳米孔测序技术介绍 | 王小薇 Oxford Nanopore 大客户经理 |
15:15-15:55 | 百岁兰基因组揭示其在沙漠极端干旱环境下的长寿机制 | 万涛老师 深圳中国科学院仙湖植物园植物研究中心 |
15:55-16:00 | 在线答疑 | all |
第三期预告:
9.23日 使用Nanopore技术从头组装药用植物地黄基因组 武汉贝纳科技有限公司项目总监 ——牛妍博士
更多信息请持续关注“生物谷”公众号
黄连基因组揭示了小檗碱多样性
中国有1000多种药用植物,因与国人健康息息相关。千种药用植物基因组研究计划旨在3-5年内收集整理并测序完成1000种重要的药用植物基因组,并构建一个全球最大的药用植物基因组数据库,旨在推动药用植物基因组学、次生代谢产物合成生物学及相关分子育种的研究。
千种药用植物基因组数据库访问网址:www.herbgenome.com,目前已收录100+种药用植物基因组数据。
9月9日——9月23日,Oxford Nanopore联手贝纳基因共同推出“药用植物基因组研究最新进展”系列研讨会专场直播活动。邀请到行业内3位教授及专家,将围绕本草基因组的进展和研究方法、本草基因组完成后研究工作的探讨、基于基因组学的多组学研究等多个方向展开。
本场我们邀请的是湖北中医药大学研究员,博士生导师刘义飞老师,为我们带来“黄连基因组揭示了小檗碱多样性”,欢迎大家报名参与讨论。
会议日程
时间 | 主题 | 讲师 |
15:00-15:15 | 欢迎与纳米孔测序技术介绍 | 王小薇 Oxford Nanopore 大客户经理 |
15:15-15:55 | 黄连基因组揭示了小檗碱多样性 | 刘义飞 研究员/博导 湖北中医药大学 |
15:55-16:00 | 在线答疑 | all |
第二/三期预告:
9.16日 百岁兰基因组揭示其在沙漠极端干旱环境下的长寿机制 中国科学院武汉植物园客座教授、武汉大学,湖北民族大学校外硕士生导师——万涛教授
9.23日 使用Nanopore技术从头组装药用植物地黄基因组 武汉贝纳科技有限公司项目总监 ——牛妍博士
更多信息请持续关注“生物谷”公众号
纳米孔测序与中国人群基因组结构变异研究
纳米孔测序无需扩增,可直接在信号内识别甲基化信息,无需额外化学转换。长读长能够以高再现性和低偏好性直接检测基因组甲基化,并准确进行甲基化单倍型分型
表观遗传学是一种不涉及核苷酸序列改变的遗传性表型变化的研究,在基因表达中起着关键作用,并与包括癌症在内的许多疾病相关。 传统测序技术检测需要使用特殊的文库制备步骤,获得很短的测序读长序列,包含PCR的扩增步骤还会去除碱基修饰信息。 使用纳米孔测序时,无需进行 PCR,可保留和直接检测 DNA 和 RNA 修饰,无需额外的文库制备步骤。可在单个数据集中鉴定长程表观遗传变化、结构变异和单核苷酸多态性。
纳米孔技术相对于传统的亚硫酸氢盐测序进行甲基化分析的优势:
- 基因组覆盖更均匀,GC偏好更低
- 以较低的测序序列深度,识别更多CpG位置
- 使用长读长对甲基化碱基进行单倍型定相
- 实验再现性更高
- 更快的数据分析
访问Oxford Nanopore中文官网,了解更多纳米孔甲基化测序信息,下载相关测序工作流程: https://nanoporetech.net/apps/investigations/epigenetics
基因指导心血管药物的临床应用
在高度多因素的疾病(如高血压)中,多个遗传因素会对患者对疗法的反应产生重大影响,药物基因组学检测在心血管疾病的治疗中具有重要意义。药物基因组学检测往往涉及多个基因位点,而核酸质谱技术在该领域的研究和转化应用有着重大优势。
哈医大附属第一医院的梁慧博士将给我们介绍核酸质谱这一多重基因检测技术的技术原理和基因指导心血管用药的临床实际案例,以及她们基于核酸质谱平台开展的科研工作。