第一篇：基因鑒定技術

基因鑒定技術

人體細胞有總數約為30億個堿基對的DNA，每個人的DNA都不完全相同，人與人之間不同的堿基對數目達幾百萬之多，因此通過分子生物學方法顯示的DNA圖譜也因人而異，由此可以識別不同的人。所謂“DNA指紋”，就是把DNA作為像指紋那樣的獨特特征來識別不同的人。由于DNA是遺傳物質，因此通過對DNA鑒定還可以判斷兩個人之間的親緣關系。

技術歷史及現狀

DNA鑒定技術的起源

DNA鑒定技術是英國遺傳學家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年發明的。由于人體各部位的細胞都有相同的DNA，因此可以通過檢查血跡、毛發、唾液等判明身份。

河南的DNA身份證

2000年，我國河南省鄭州市首次頒發DNA身份證。這張特殊的身份證表面印有持有者的姓名、年齡、性別、出生年月、血型、身份證號、照片等，但它的奧秘和價值所在是下方的一長排條文形碼。個人的遺傳基因秘密就藏在這些條碼中，顯示持有者存在的惟一性。擁有者將真正與世界上其他60億人口區分開來。DNA身份證在人體器官移植、輸血、耐藥基因的認定和干細胞移植方面都有非常大的作用。

國外案例

DNA鑒定技術除了可鑒定個人身份外，在鑒定親屬關系上也很有效。在阿根廷內戰期間，許多孩子失去了父母。戰爭結束后，政府希望把這些孩子們交付給他們的親戚，使他們回到親人的懷抱。可是怎樣使他們沒見過面的親戚相信孩子是自己的親屬呢？科學家采用DNA鑒定技術，將孩子血液中的DNA與可能是他們親戚的DNA相比較，結果至少幫助50多個孩子找到了親人?，F在這種用DNA鑒定身份的技術，已經廣泛被各國采用了。

指紋技術應用

近一個世紀以來，指紋技術給偵破工作帶來很大方便。但罪犯越來越狡猾，許多作案現場沒有留下指紋?，F在有了DNA指紋鑒定技術，只要罪犯在案發現場留下任何與身體有關的東西，例如血跡和毛發，警方就可以根據這些蛛絲馬跡將其擒獲，準確率非常高。DNA鑒定技術在破獲強奸和暴力犯罪時特別有效，因為在此類案件中，罪犯很容易留下包含DNA信息的罪證。根據DNA指紋破案雖然準確率高，但也有出錯的可能，因為兩個人的DNA指紋在測試的區域內有完全吻合的可能。因此在2000年英國將DNA指紋測

試擴展到10個區域，使偶然吻合的危險幾率降到十億分之一。即使這樣，出錯的可能性仍未排除。

基因鑒定技術中的親子鑒定

通過遺傳標記的檢驗與分析來判斷父母與子女是否親生關系，稱之為親子試驗或親子鑒定。DNA是人體遺傳的基本載體，人類的染色體是由DNA構成的，每個人體細胞有23對（46條）成對的染色體，其分別來自父親和母親。夫妻之間各自提供的23條染色體，在受精后相互配對，構成了23對（46條）孩子的染色體。如此循環往復構成生命的延續。

由于人體約有30億個核苷酸構成整個染色體系統，而且在生殖細胞形成前的互換和組合是隨機的，所以世界上沒有任何兩個人具有完全相同的30億個核苷酸的組成序列，這就是人的遺傳多態性。盡管遺傳多態性的存在，但每一個人的染色體必然也只能來自其父母，這就是DNA親子鑒定的理論基礎。

傳統的血清方法能檢測紅細胞血型、白細胞血型、血清型和紅細胞酶型等，這些遺傳學標志為蛋白質（包括糖蛋白）或多肽，容易失活而導致檢材得不到理想的檢驗結果。此外，這些遺傳標志均為基因編碼的產物，多態信息含量（PIC）有限，不能反映DNA編碼區的多態性，且這些遺傳標志存在生理性、病理性變異（如A型、O型血的人受大腸桿菌感染后，B抗原可能呈陽性。因此，其應用價值有限。

DNA檢驗可彌補血清學方法的不足，故受到了法醫物證學工作者的高度關注，近幾年來，人類基因組研究的進展日新月異，而分子生物學技術也不斷完善，隨著基因組研究向各學科的不斷滲透，這些學科的進展達到了前所未有的高度。在法醫學上，STR位點和單核苷酸（SNP）位點檢測分別是第二代、第三代DNA分析技術的核心，是繼RFLPs（限制性片段長度多態性）VNTRs（可變數量串聯重復序列多態性）研究而發展起來的檢測技術。作為最前沿的刑事生物技術，DNA分析為法醫物證檢驗提供了科學、可靠和快捷的手段，使物證鑒定從個體排除過渡到了可以作同一認定的水平，DNA檢驗能直接認定犯罪、為兇殺案、強奸殺人案、碎尸案、強奸致孕案等重大疑難案件的偵破提供準確可靠的依據。隨著DNA技術的發展和應用，DNA標志系統的檢測將成為破案的重要手段和途徑。此方法作為親子鑒定已經是非常成熟的，也是國際上公認的最好的一種方法。

親子鑒定的準確性

DNA親子鑒定是目前最準確的親權鑒定方法，如果小孩的遺傳位點和被測試男子的位點（至少1個）不一致，那么該男子便100％被排除血緣關系之外，即他絕對不可能是孩子的父親。如果孩子與其父母親的位點都吻合，我們就能得出親權關系大于99．99％的可能性，即證明他們之間的血緣親子關系。

親子鑒定須知（1）被鑒定人應由母－子－可疑父親或父母－子組成，只要求父子或母子二人鑒定者一般不予受理；（2）成年被鑒定人均應自愿同意鑒定，12歲以上的青少年應適當求其對鑒定的意見；（3）被鑒定人應

了解自己或近親屬有無遺傳病史；（4）被鑒定子女年齡一般在半歲以上為好；（5）羊水或絨毛作親子鑒定應孕婦及可疑父親簽定委托鑒定協議書。親子鑒定可以在孩子未出生時檢查嗎？

可以，需要用產前診斷進行親子鑒定的孕婦于懷孕16-20周通過采取臍血或羊水樣本即可行親子鑒定。

如何判斷檢驗結果

親子鑒定結果報告方法。

親子鑒定報告內容一般包括：檢驗的方法、檢驗結果、親子關系概率或認定有親子關系的準確性。

如：鑒定報告為 > 99.96 %

肯定父子關系

鑒定報告為 0%

否定父子關系

第二篇：基因定量分析技術

基因定量分析技術

基因定量分析技術的應用價值

近年來基因定量分析的價值受到越來越多研究者的重視。過去由于過分強調了感染后過強的細胞免疫應答介導肝細胞損傷，忽視了對病毒復制水平與致病性之間因果關系的研究。目前普遍認為，盡管不直接破壞寄生細胞，但病毒的活躍復制是啟動或激發肝臟組織炎癥反應的因素。這表明確定

感染者體內復制狀態，即從基因定量的角度作病情分析是十分有意義的。事實上，真正引起人們關注基因定量分析價值的重要原因是最近發現了干擾素治療與基因水平兩者之間有非常密切的關系。基因定量分析還在轉基因動物、基因治療、蛋白疫苗和核酸疫苗、抗藥物體外試驗和動物試驗及耐藥研究、流行病學研究、血液制品污染監測等方面具有重要的應用價值。

一、基因定量分析在干擾素治療中的應用好范文版權所有

尚無藥物可以清除所有感染者體內顆粒。干擾素是目前唯一有一定療效的一類生物制劑它在病毒等誘導下由幾種相關細胞產生，并發揮抗病毒作用。但是無論使用何種干擾素，也無論治療劑量或療程如何，干擾素治療后轉陰率迄今仍保持在左右，無法進一步提高，究竟有哪些制約因素起作用尚無定論。

近年來發現干擾素的治療效果，即干擾素治療后的反應性很大程度上取決于在體內的復制水平。以下幾點事實值得注意⑴治療前低水平復制者的反應性明顯優于高水平復制者。轉陰的幾乎都是那些治療前血清含量較低者，而治療前含量特別高者大多沒有療效；⑵治療中病毒復制水平迅速降低者，有望治愈。相反，治療期間基因水平下降較慢，或下降幅度較小，或變化不明顯者，大多是無效者；⑶治療結束后，采用定量法檢測，完全轉陰者可能不再復發，而終止治療后仍保持較低水平者，反跳的可能性較大?？梢?，使用干擾素治療感染時，在各種近期和遠期療效指標中，除了病人的臨床表現是否好轉，生化指標是否改善，肝組織炎癥反應是否減輕等以外，血清定量分析是一個十分重要的觀察項目。從現有研究資料看，除病理檢查外，定量檢測，也許是干擾素治療效果判斷依據中最直接、最可靠和最有價值的指標。多數研究者認為，通過定量分析來指導干擾素治療，有重大意義。首先，在治療對象的選擇方面，即確定干擾素治療適應癥時，應對各侯選病例在某個時間段內定期反復檢測水平，那些長期保持高復制水平者不宜接受干擾并素治療，或應當聯合治療；其次，干擾素治療期間，可根據基因水平的動態變化適時調整治療劑量，決定是否縮短或延長療程，及是否終止治療。這不僅對制訂合理的治療方案，也對減輕病人負擔，避免不恰當用藥有指導意義。筆者認為，目前國際上普遍采用的所謂“六個月療程”及某些中高劑量治療方案均缺乏充分和足夠的立論依據，有必要結合基因定量分析結果，重新評價和制訂干擾素治療計劃；最后，干擾素治療結束后，對有反應者定期作定量分析，有助于發現復發者，并根據血清含量波動情況決定是否實施再治療。有人報告，首次干擾素治療有效者，再治療的效果亦佳。如果第一次治療無反應或反應較差者，第二次干擾素治療仍不能取得理想療效。

二、基因定量分析的其他臨床價值

感染后，在臨床表現方面的差異非常明顯可以表現為無癥狀攜帶者、急性肝炎、慢性肝炎、暴發型肝炎、肝硬化及肝癌等多種疾病狀態。病毒在肝細胞內的復制水平與各種臨床疾病狀態之間可能存在著某些必然聯系。由于基因定量技術的發展和成熟，目前已有可能從某些現象上闡明復制與致病性之間的“量效”關系。

㈠“無癥狀攜帶者”可能為活動性乙肝患者。有部分感染者，由于免疫耐受或其它原因，體內呈復制不活躍的“潛伏”狀態，但并不意味著不存在進行性肝損害。等研究發現無癥狀攜帶者在其自然發展史上，復制處于波動狀態，時有加劇，病毒復制積累到一定程度后水平增加。一般規律是血清水平上升活性增加抗滴度提高。因此無癥狀攜帶者應采取積極治療措施，否則這類人群不僅作為重要的病毒庫傳播，而且由于隱匿性肝細胞損傷的不斷積累，不經過慢性肝炎階段，直接向肝硬化和肝癌發展。

㈡水平與感染者病情和預后的關系密切。上述無癥狀攜帶者是一個特殊群體。而對那些急性和慢性乙型肝炎患者而言，水平對預后判斷有幫助。研究發現一直保持較高水平的急性肝炎患者易慢性化，而復制水平較高的慢性肝炎患者不僅對干擾素治療的反應性差，而且肝組織炎癥反應更明顯，病情更重，更易發生肝硬化和肝癌。目前在能否用血清水平來判斷肝組織炎癥損傷程度這類問題上尚有爭議。動物實驗表明，鴨肝被廣泛感染的同時，并不伴隨明顯病毒血癥肝細胞清除病毒的同時也無病毒血癥加重的證據。然而最近有人對感染者進行基因定量分析研究，發現水平與水平以及肝臟分級之間有密切關系。

㈢肝移植者定量的意義

等報告肝移植前患者血清水平的高低決定移植后肝臟是否再感染。作者觀察到，例移植前血清含量低于拷貝，移植后不間斷

地采用免疫預防，隨訪個月，無一例再發肝炎，但另外兩例移植前病毒拷貝數大于則發生了嚴重再感染。建議移植前使用抗藥物，最大限度降低血清濃度，有助于防止侵犯移植后肝臟，提高肝臟移植的效果。

㈣前核基因突變定量意義好范文版權所有

前核基因突變可導致表達缺失。感染不表達的突變株，或野生型在體內突變并成為優勢株均產生較

嚴重的后果，如易發生暴發性肝炎，預后差，干擾素治療無效等。目前已能采用核酸序列測定技術、技術、限制性片段長度多態性分析技術等來定性檢測前核基因突變。最近建立了一種及產物的顯色反應點突變分析技術，用來定量分析突變前核基因，有助于進一步探討突變與致病性之間的關系。

基因定量分析是一項臨床應用型技術，但對基礎研究也有一定的應用價值，尤其是在當前基因治療、轉基因動物、核酸疫苗等熱點研究領域，基因定量分析可能是一種很好的輔助手段，對發現一些有意義的現象也許有一定幫助。比如在轉基因小鼠組織臟器分布規律可用定量標準來衡量，以及用定量手段觀察各種藥物、細胞因子和其它物質對轉基因小鼠基因復制的調節作用。又如對核酸疫苗注入肌組織后的各種動力學變化的研究遠未深入，如能采用定量手段，分析抗原表達基因在體內的存在狀態無疑是有益的。至于各種抗藥物，無論是在體外細胞模型包括轉基因細胞模型還是在動物模型的研究，或在人體研究，采用基因定量分析，應當是考核藥物療效的最佳手段。

第三篇：古玩鑒定技術

古玩鑒定技術

在收藏交易市場上，給古玩藝術品附上一張由檢驗機構開具的鑒定證書，似乎成了一種時髦的趨勢，古玩鑒定技術。但那些借助先進的科學儀器手段檢驗出來的結果，有時也未必就能服眾。

古玩藝術品的真假，是古玩收藏的關鍵所在。可是，在收藏圈里常常有對同一件瓷器藏品說法不一的情況。如果說專家的眼光有“仁者見仁，智者見智”的局限，對于一些缺乏專家鑒定途徑的收藏人士來說，拿藏品到科學實驗室去檢驗，是辨別真偽的主要途徑。在收藏交易市場上，給古玩藝術品附上一張由檢驗機構開具的鑒定證書，似乎成了一種時髦的趨勢。但那些借助先進的科學儀器手段檢驗出來的結果，有時也未必就能服眾。

經驗更可靠還是儀器檢驗更可靠？

收藏愛好者周先生最近從廣州的一個古玩市場買回來了幾件書畫、瓷器古玩藝術品，拿給行家幫看，有說是真，有說是假。比如有一幅清代山水畫，有行家指出，這幅畫所用的紙張和墨，都是清代的沒有錯，但是畫畫的人卻是現代的。作假者只要找收藏清代墨塊的藏家，買回墨料研成墨，再找清代出產的紙張畫畫，就能輕易行家的眼睛。

行家的說法，讓周先生傻了眼，因為從理論上來說，這種造假情況是行得通的。不過，周先生的心態比較平和，他的觀點是行家也會看走眼，不能依賴行家，況且時下不少所謂“行家”的鑒定水平也不見得就是權威，甚至還有一些心術不正的人士打著行家的名頭攪亂市場秩序。而科技檢驗手段至少不受心情、燈光、環境的影響，能保證鑒定標準始終保持在同一水準上，避免偏差。對于普通的收藏人士來說，如果買古玩藝術品也能像其它商品一樣，有可信賴的“免檢”標志，那對于古玩收藏市場來說，將會起到積極的推動作用。

周先生說，目前收藏圈子里，究竟是經驗更可靠，還是科技檢驗手段更可靠，兩者之爭并沒有一個準確的定論。這就意味著兩者都具有一定的參考價值，不能絕對否定其中一個。

利用儀器檢測手段越來越先進

目前市場上主要有幾種針對古代瓷器的檢驗方法，如“熱釋光”、“脫?；禂怠钡??！盁後尮狻笨梢詼蚀_檢測陶瓷的燒成年代，誤差為幾十年，這種方法需要取樣，對藝術品有一定的破壞;“脫?；禂怠蹦苡行z測出高仿品，但是其局限在于只能檢測帶釉的瓷器。

古玩藝術品收藏人士劉先生，曾將自己收藏的古代瓷器送到外地進行過檢測。他送檢的5件瓷器中有3件被肯定，2件被否定。劉先生談到，科學檢測的原理其實并不復雜，不同時代、不同窯口的古代瓷器，其胎土、釉質的微量元素含量、所占比例等等數據肯定是不一樣的，并且有自己的規律所在。通過科學的手段進行檢測、采集數據庫，技術人員就能建立一個對比途徑，從中驗出真假。“這就像做D N A親子鑒定一樣”。

據悉，現在又有了更先進的檢測手段。云南的一個古陶瓷科學檢驗實驗室，使用X射線熒光能譜儀檢測古瓷器，據說這種探測技術還曾經使用于月球探測車的探測器上，可以深入瓷器的釉下探測陶瓷胎體的成分。據一位資深藏家唐先生介紹，這種檢測手段不僅可以應用于古代瓷器，還可用于檢測古代青銅器、貴金屬、化石標本等。2009年，唐先生將自己收藏的一批古代瓷器送到云南的這個實驗室進行檢驗，其中相當一部分通過檢測認定為元代至清代的古瓷器。對于這個結果，他表示信服。

唐先生談到，陶瓷的生產離不開原料，選用的原料是根據其化學組成和工藝性質來決定的。現代制造的各種高仿品，無論外形如何相似，可是都添加了現代的瓷釉成分。這些現代成分難以用肉眼去發現，可是用儀器來檢測就能一目了然。

對此，有專家認為，當自己的藏品出現爭議，光憑行家“掌眼”拿不準的情況下，花一筆檢測費求助于科技手段，是明智的做法，古董鑒定《古玩鑒定技術》。

“眼力”鑒別是收藏的傳統

可是，這科技手段檢驗出來的結果，卻不見得令廣大收藏人士都認可。筆者了解到，曾經有一些收藏人士，想過從外地引進科學儀器經營藝術品鑒定這門生意，在進行市場調查時因藏家們認可的情況不理想而作罷。那么，對于以主張收藏三要素“財力、魄力、眼力”之“眼力”來鑒別的古玩藝術品真偽的藏家們來說，他們的考慮又是什么呢。

“藏家通過自己的經驗、學識來辨別真偽，是古玩收藏的傳統之一?！币晃毁Y深藏家談到，收藏活動在我國有著悠久的歷史，都要求藏家先從學習、了解歷史知識開始，通過平時多接觸、多觀察古玩藝術品，逐漸提高自己的鑒賞水平。也就是說，行家的經驗其實就是一個數據庫，他們能結合歷史、人文、典故等因素對古玩藝術品做出綜合的評判?？萍际侄蔚臋z測儀器，一是難以對所有古代瓷器都一一采樣，二是數據不全就難以成為評判是非的標準。

另一位資深藏家雷先生的觀點也是傾向于憑經驗鑒定。他認為，在實際檢驗當中，采用微量元素的分析技術對古玩藝術品的鑒定是有成功案例的，比如說在上世紀90年代中期，西安附近的唐秋官尚書李晦墓中出土了一批精美的唐三彩制品，有關單位對其進行了微量元素分析后，通過數據庫的對比，得出結論認為李晦墓出土的唐三彩使用了與黃冶窯唐三彩成分比較接近的高嶺土作為制胎原料，推斷如果不存在元素組成相近的其他窯址，那么李晦墓中的唐三彩是河南黃冶窯燒制的。雷先生說，他不否定科學檢測的先進性，但是關鍵在于對比參照物是否科學。比如說檢測元青花瓷器，眾所周知，目前存世的、發掘出土的元青花瓷器、殘片數量就比較少，要建立起一個完整的、系統的元青花瓷器數據庫并非易事。

另有專家認為，光是憑借科學檢測手段來進行古瓷器鑒定，只參照數據的相似性而忽視了器物本身是否符合同時代器物的審美、藝術性等特征，是過于片面的。

綜合判斷藏品真偽

如今，科學技術正在越來越廣泛地應用到各種社會活動領域。古玩收藏如何鑒定才好，其中的孰是孰非該如何看待，讓人關注。

一位文物人士談到，行家、專家憑肉眼鑒定，其實也是一種科學檢驗手段。之所以這樣說，是因為專家的眼光也是建立在對歷史、藝術、考古等多方面知識的基礎之上，得出來的一個評價標準，這個標準并不是某一位專家自己發明出來的，是凝結著一代一代人的智慧和經驗。這位人士談到，科學儀器檢驗方法準確的說法應該叫做“儀器檢驗法”，前者與后者并不對立，而是相輔相成。在如今的考古活動中，也運用上了大量的科學儀器，用科學儀器檢測出來的數據對專家分析進行補充、論證，兩者配合得很好。

這位人士還談到，對于藏家來說，看待古玩藝術品的鑒定問題應該抱著謙虛謹慎的態度，請教專家、行家，也要講究“找對人”。比如說，請一位木器專家來給自己看翡翠，那么得出來的結論就難免有失偏頗。實際上，有的收藏人士，在自己得到一件藏品的時候，喜歡與不同的人士進行交流，當各方給出的結論互相矛盾的時候，由于不善于分析，結果自己也暈了頭。其實，藏家應該針對自己藏品的年代、材質特點，請教相應的人士。此外，對于科學儀器的鑒定，同樣也要分析鑒定機構的權威性和科學性。

總的來說，對于各種有效的鑒定手段，不妨持一種不排斥、不迷信的態度。對于古玩藝術品的鑒定，還是應該把握住歷史、人文、藝術性等多方面的因素進行綜合評判

第四篇：2018國內基因編輯技術走勢

2018國內基因編輯技術走勢

3月30~31日，由北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室主辦的2018基因編輯學術研討會將在京舉行。屆時眾多一線科研工作者將聚集于此共襄學術盛宴。

2018基因編輯技術期待進展一覽

王皓毅

中國科學院動物研究所CRISPR-Cas9在動物模型構建、T細胞治療以及基因表達調控中的應用

高效精確的基因工程技術對于發展基因治療，建立細胞和動物疾病模型具有極為重要的價值。近年來特異性定點核酸酶的研究取得了長足的進步。為了突破傳統基因打靶方法的局限，我們率先通過受精卵注射CRISPR-Cas9一步獲得多基因敲除的小鼠。為了取代低通量且技術要求極高的顯微注射技術，我們建立了受精卵電擊的方法，從而極大簡化了動物模型的構建。這一系列工作大大提高了基因修飾小鼠構建效的率和速度，為疾病和發育生物學的體內研究提供了重要的工具。同時我們在原代T細胞和表達嵌合性抗原受體的T細胞（CART）中建立了高效的單基因和多基因敲除技術，為細胞免疫治療研究提供了工具。除了基因編輯，我們也基于CRISPR-Cas9系統建立了新技術，用來調控基因的表達水平和表觀遺傳修飾狀態。

王艷麗

中國科學院生物物理研究所Cas13a 切割RNA的分子機制CRISPR/Cas系統是原核生物抗免疫防御系統，是近年來發現的由小分子RNA介導的免疫系統。CRISPR-Cas系統分為兩大類，Cas13a是第二大類VI型系統中的效應蛋白，亦稱C2c2，具有RNA介導的RNA酶切活性，是目前第二大類CRISPR-Cas系統發現的唯一能夠降解RNA的蛋白，在RNA技術中具有潛在的應用價值，對開發研究RNA工具，擴展CRISPR系統在基因編輯方面的運用具有重大價值。

為了研究Cas13a如何被激活來切割RNA，我們解析了與crRNA及其靶RNA結合的Leptotrichia buccalis（Lbu）Cas13a的晶體結構，以及LbuCas13a-crRNA復合物的cryo-EM結構。研究結果揭示了crRNA-靶RNA雙鏈體結合在核酸酶（NUC）葉片的帶正電的中心通道中，并且Cas13a蛋白和crRNA在靶RNA結合后發生顯著的構象變化。指導目標RNA雙鏈體形成觸發HEPN1結構域向HEPN2結構域移動，激活Cas13a蛋白的HEPN催化位點，其隨后以非特異性方式裂解單鏈靶標和旁系RNA。研究結果證實targetRNA的結合導致LbuCas13a的兩個HEPN結構域發生構象變化，從而激發LbuCas13a非特異性地切割任意單鏈RNA的酶切活性，該成果為研究Cas13a發揮RNA酶活性的分子機制提供了重要的結構生物學基礎。該研究的發現為CRISPR-Cas13a系統的進一步開發提供了可靠的結構基礎，對深入理解細菌抵御病毒入侵的分子機制提供了強有力的證據，并將對病毒引起的疾病的預防、檢測、控制與治療產生重大意義，特別是基于Cas13a高效的RNA酶切活性，對其應用于各類重大疾病的快速檢測具有十分廣闊的前景。

吳強 上海交通大學開發DNA大片段編輯技術研究染色質高級結構

源于細菌和古菌的Ⅱ型成簇規律間隔短回文重復系統[Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated nuclease 9(Cas9)，CRISPR/Cas9]近年被改造成為基因組定點編輯的新技術。由于它具有設計簡單、操作方便、費用低廉等巨大優勢，給遺傳操作領域帶來了一場革命性的改變。基于CRISPR/Cas9系統的基因組DNA片段靶向編輯技術主要包括DNA片段的刪除、反轉、重復、插入和易位等，這一有效的DNA片段編輯方法為研究基因功能、調控元件、組織發育和疾病發生發展提供了有力手段。我將著重匯報我們在該領域最新的研究CTCF等染色質架構蛋白在三維基因組組裝調控的進展，為開展利用基因組DNA片段靶向編輯進行基因調控和功能研究提供參考。

周德敏 北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室Manipulation of Viral Genome in Conversion of Life-ThreateningViruses as Precision Therapeutics The conversion of life-threatening viruses into live but avirulent vaccinesrepresents a revolution in vaccinology.In a proof-of-principle study, weexpanded the genetic code of the genome of influenza A virus via a transgeniccell line containing orthogonal translation machinery.This generated prematuretermination codon(PTC)–harboring viruses that exerted fullinfectivity but were replication-incompetent in conventional cells.Genome-wideoptimization of the sites for incorporation of multiple PTCs resulted in highlyreproductive and genetically stable progeny viruses in transgenic cells.Inmouse, ferret, and guinea pig models, vaccination with PTC viruses elicitedrobust humoral, mucosal, and T cell–mediated immunityagainst antigenically distinct influenza viruses and even neutralized existinginfecting strains.The methods presented here may become a general approach forgenerating live virus vaccines that can be adapted to almost any virus.王永明 復旦大學建立高效的CRISPR/Cas9編輯技術 CRISPR/Cas9是一項革命性的基因編輯技術，得到廣泛應用。我們從兩個方面著手提高CRISPR/Cas9的編輯效率。我們利用附著體載體表達Cas9和gRNA，稱之為epiCRISPR技術。附著體載體不整合到基因組，但是可以隨著細胞的分裂而復制，因而可以長期的表達外源基因，實現長期的基因編輯。同時在附著體載體上表達嘌呤霉素抗性基因，可以富集轉染成功的細胞。編輯完成后撤除篩選藥物，附著體質粒迅速丟失，編輯后的細胞不再表達外源基因。利用附著體技術可以實現高達100%編輯效率，還可以高效的敲除基因組大片段，以及同時敲除多個基因。CRISPR/Cas9編輯效率受gRNA序列影響，不同的gRNA效率差別很大，測試gRNA效率費時費力。我們建立了高通量的測試gRNA活性的方法，得到了5萬多條gRNA的活性，覆蓋了2萬多個人類基因。這些工作將會極大的方便基因編輯工作。

常興 中國科學院上海生命科學研究院利用靶向性胞嘧啶脫氨酶進行基因編輯

單核苷酸的多樣性是遺傳多樣性的主要來源，是人類個體差異的重要遺傳學基礎，同時也是分子進化的動力和很多疾病的直接誘因。然而，在哺乳動物中，仍然缺乏有效誘導單核苷酸的突變的工具，無法通過實驗高效和高通量的地研究單核苷酸突變的功能。現有的大部分實驗技術只能擾亂基因的功能或者表達，造成基因功能缺失，對誘導新功能的獲得無能為力。而利用靶向性胞嘧啶脫氨酶介導的堿基編輯（TargetedAID-mediated mutagenesis ,TAM）技術，可以在sgRNA靶向的基因組DNA上，將胞嘧啶和鳥嘌呤隨機地向其它三個堿基轉變，因而產生海量的突變體，結合遺傳篩選，從而分析單核苷酸突變的功能或誘導蛋白質的體內進化。同時在一種多肽抑制劑（UGI）的輔助下，dCas9-AID可以誘導特定的胞嘧啶向胸腺嘧啶轉變，實現單堿基的精確編輯，為治療單核苷酸突變誘導的遺傳病提供方案。利用這項技術，已經在慢性骨髓瘤細胞中，成功篩選出已報道的以及新的imatinib耐藥性位點。因此，作為高效的哺乳動物DNA堿基編輯新技術，TAM可以廣泛應用于蛋白質工程，分子遺傳學研究和基因治療等領域。

朱潔廣州市婦女兒童醫療中心CRISPR-Cas9介導的光感受器細胞重編程治療視網膜色素變性

基因治療已經在多種人類疾病治療中顯示出巨大的潛能。然而目前的方法通常只針對單個基因或單個突變，使得對多基因或多點突變的疾病治療受到極大限制。視網膜色素變性是臨床常見的致盲眼病，極具臨床和遺傳異質性，是導致人類視力障礙最主要的疾病之一。目前已有超過40個基因和位點被報道與視網膜色素變性有關。這里我們采用CRISPR/Cas9介導的基因編輯方法，對視網膜色素變性小鼠進行了基因治療。通過突變視桿細胞中重要的轉錄因子Nrl或Nr2e3，將視桿細胞重編程為視錐細胞。轉化后的視錐樣細胞對突變引起的感光細胞退化不敏感，從而使小鼠在發病后期仍能保留一定程度的視力。我們的發現不僅為視網膜色素變性提供了新的不依賴于基因突變的治療方法，而且證明了基因編輯技術介導的細胞重編程、細胞退化預防以及組織功能保護的巨大可能性。楊輝，中科院上海神經所基因編輯在疾病模型建立及疾病治療中的應用

基因修飾動物是研究在發育和疾病中基因功能的重要工具。CRISPR/Cas9系統有效的應用于構建基因敲除和敲入小鼠。然而，該方法獲得的基因修飾動物存在嚴重的嵌合體現象，即動物個體的一部分細胞被基因編輯，而另一部分則沒有。通過交配方法獲得純合的基因敲除小鼠需要很長的時間和花費，這在獲得多基因敲除小鼠中尤為明顯。而由于猴子的生殖周期長（4-5年性成熟，半年懷孕期），生殖能力低（單胎動物），通過交配方法來獲得純合突變的基因修飾猴則需要更長的時間和花費。為此，我們通過優化CRISPR/Cas9系統，成功的在第一代就獲得了單基因或多基因功能完全敲除的小鼠及猴，可以直接用于表型分析，極大促進了非人靈長類動物模型的建立及其在腦科學及腦疾病中的研究。同時我們設計了一種同源介導末端接合（HMEJ）策略，可以在分裂和非分裂細胞中均實現精確且高效的基因整合。更重要的是，在小鼠和猴子胚胎或者體內的肝細胞和神經元中，該方法的效率均遠高于以HR、NHEJ和MMEJ為基礎的策略。因此，這種HMEJ策略可能具有多種運用性，譬如基因編輯來獲得動物模型以及靶向基因治療。通過上述幾種方法，我們可以有效的在猴中獲得各種基因修飾猴模型。近期，我們目標獲得的疾病猴模型包括PD，AD，ALS，DMD，RP，AS等，工具猴模型包括光遺傳猴，各種神經元特異的Cre猴等。這些猴模型的建立將極大促進我們對人類疾病的了解和治愈。

此外，我們也致力于各種CRISPR相關工具的開發及優化，包括CRISPR激活系統，CRISPR標記系統，CRISPR介導的成體治療等等。

馬燕琳

海南醫學院第一附屬醫院基因編輯與生殖健康

基因編輯技術通過插入、缺失或替換的手段對基因組進行定點改造，既能夠通過以突變基因代替正?；騺硌芯炕虻墓δ埽材軌蛞哉；虼嫱蛔兓騺磉M行基因治療。近年來，有著“基因剪刀”之稱的CRISPR/Cas9技術被認為是能夠在活細胞中快速、準確地編輯目的基因的有效方法。隨著人類在破譯基因的遺傳密碼和基因編輯技術上的不斷突破，通過修改基因從根本上治愈和預防疾病成為可能，特別是在單基因疾病的治療上，基因編輯有著廣闊的運用前景。就生殖健康方面而言，卵巢早衰這類由表觀遺傳引起的疾病目前只能通過替代治療延緩癥狀，不能根治。CRISPR/Cas9技術的出現有望對表觀遺傳的靶點進行遺傳編輯，改善生殖健康，也為生殖相關疾病提供了新的治療思路。此外，利用基因編輯對胚胎特定基因集進行敲除操作，造成相應基因在胚胎中的缺失，可深入研究人類胚胎早期發育中的功能、作用機理，幫助人類了解生物體的基本功能，也可以推動人類健康事業的發展,從根源上清除遺傳疾病。張淑君 華中農業大學建立和利用豬全基因組基因敲除CRISPR/Cas9技術篩選鑒定豬流感病毒感染相關的宿主（豬）基因

在豬PK15細胞系中，證實了CRISPR/Cas9系統在豬細胞系中能高效地誘導豬基因敲除。設計和構建了豬全基因組基因敲除CRISPR/Cas9文庫，該文庫包含了65316個gRNAs、覆蓋了13229個基因，其中含有5個gRNAs的基因有11400個基因、含有4個gRNAs的基因有1829個，并且全部的基因都含有至少2個gRNAs（最多不超過5個gRNAs/基因）。利用該豬全基因組基因突變gRNAs文庫進行大規模的基因篩選，初步篩選出了140個候選宿主基因，并證實了其中的32個候選基因在病毒復制增殖中具有一定的調控作用

周峰復旦大學生物醫學研究院利用dcas9和超高靈敏度蛋白質譜平臺構建位點特異DNA-蛋白質互作網絡

隨著功能基因組學的飛速發展，對調控基因表達的順式（cis-）和反式(trans-)作用元件進行系統研究成為當前急需填補的領域空白。利用生物素化的（biotinylated）功能缺失的dcas9系統加上能與我們所感興趣位點能夠形成特定結合的SgRNA，在原位去分離純化我們感興趣位點DNA以及與這個位點有特定結合的蛋白質復合物。我們利用該系統去研究在白血病細胞系K562中，與血紅蛋白（Hemoglobin）的幾個亞型HBB、HBG、HBE1、以及與調控相關的幾個重要的增強子HS1、HS2、HS3、HS4和HS5上面所結合的蛋白質復合物。在該實驗中，我們利用Streptavidin的免疫特異性樹脂球對帶有Biotin基團的蛋白質復合物進行純化。然后進行了iTRAQ的標記，最后，樣品由高靈敏度的全蛋白定量平臺進行定量的分析。在該實驗中，我們能夠檢測到如GATA1，TAL1，NFE2等與血紅蛋白的表達息息相關的已知的轉錄因子。與此同時，我們也能發現新的蛋白質核孔蛋白NUP98以及NUP153結合在hemoglobin基因的位點上面。然后，我們利用該方法研究了跟疾病關系密切的位點，HBE1到HBD之間的區域。通過蛋白質組學，我們發現與HBD-1K相結合的蛋白質的數量要多于與HBD-1.5K以及HBD-2K的蛋白我們同時也測定了與這些位點有相互作用的DNA區域，我們也同樣發現與HBD-1K相結合的DNA的數量要多于與HBD-1.5K以及HBD-2K的DNA數量。綜合以上的證據，HBD-1K是一個重要的疾病相關基因，通過CRISPR技術敲除了HBD-1K之后，我們能夠發現HBG的基因轉錄受到了明顯的影響，而HBB的轉錄則大致不變。我們的技術表明了，我們能對特定的DNA區域，即使是對單拷貝的DNA位點能夠進行全面深度的蛋白質復合物的解析。這些解析的結果能夠幫助我們發現那些對特定基因起著重要調控作用的蛋白質，對研究這些基因的激活與靜默機制有著至關重要的作用。

第五篇：臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收報告

(一)實驗室所屬法人單位名稱:

地址:

郵編:

法定代表人:實驗室負責人:聯系人:email:

電話:傳真:

(二)接受現場技術驗收的實驗室代表姓名及職務:

二.驗收依據:衛生部下發文《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》和《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規范》

三.驗收時間:

四.驗收評審地點:

五.技術驗收結論:

合格,建議授予驗收合格證書;

基本合格,尚存在部份缺陷,缺陷為項,限期改進,改進后授予驗收合格證書;

不合格,停止驗收,實驗室改進后需重新申請.(一)驗收中發現的問題及意見:

附件1:臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收表;

附件2:臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收意見匯總表;

附件3:整改要求.(二)需要說明的其它問題:□如果有的話見附件4;□無.(三)驗收評審員姓名及簽名:

主評審員姓名:簽名:

評審員姓名:簽名:

簽名:

簽名:

協調員姓名:簽名:

簽字時間:

(四)簽字地點:

驗收評審組意見:

附件1臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收表

序號

驗收內容

驗收意見

符合基但本有

符缺

合陷

不符合缺此項

暫不需考核

評論與說明

實驗室設置和設備

1.1

實驗室的規范化分區:原則上應分為四個區,但如使用全自動擴增檢測儀,區域可適當合并

1.2

各工作區的明確標記

1.3

實驗室應配備開展臨床基因擴增檢測所需的所有儀器設備(包括質控物).保證《臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》和《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規范》的有關要求得到滿足.1.4

試劑貯存和準備區

冰箱;

混勻器;

微量加樣器;

可移動紫外燈;

專用工作服和工作鞋;

消耗品(帶濾心吸頭,一次性手套等);

專用實驗記錄本,記號筆等.1.5

標本制備區

(a)冰箱(2~8℃和-20℃或-80℃);

高速臺式冷凍離心機

(c)水浴箱和/或加熱模塊

(d)超凈工作臺或防污染罩

混勻器;

注:請在驗收所選項打“

臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收表

序號

驗收內容

驗收意見

符合基但本有

符缺

合陷

不符合缺此項

暫不需考核

評論與說明

微量加樣器;

可移動紫外燈;

專用工作服和工作鞋;

消耗品(帶濾心吸頭,一次性手套等);

專用實驗記錄本,記號筆等.1.6

擴增區

(a)核酸擴增儀;

微量加樣器;

可移動紫外燈;

專用工作服和工作鞋;

消耗品(帶濾心吸頭,一次性手套等);

專用實驗記錄本,記號筆等.1.7

擴增產物分析區

微量加樣器;

可移動紫外燈;

專用工作服和工作鞋;

消耗品(帶濾心吸頭,一次性手套等);

專用實驗記錄本,記號筆等.2.設施和環境

2.1

實驗室的設施,工作區域,能源,照明,采暖,通風等

應便于檢測工作的正常進行.2.2

實驗室應配備溫度濕度計,穩壓電源等.2.3

進入和使用實驗室各區域應有明確的限制和控制.注:請在驗收所選項打”“.臨床基因擴增檢驗實驗室技術驗收表

序號

驗收內容

驗收意見

符合基但本有

符缺

合陷

不符合缺此項

暫不需考核

評論與說明

2.4

應有實驗室”內務管理"(如人員流動,清潔等)制度;

2.5

實驗室應有關化學試劑管理,廢棄血清處理,生物防護等的措施

3.人員

3.1

實驗室應配備足夠數量的人員;這些人員必須經過培訓,并取得上崗證.3.2

實驗室應有培訓計劃和措施,保證其技術人員得到及時培訓.3.3

實驗室應保存其技術人員有關資格證書(如上崗證),培訓,技能和經歷,發表論文,科研成果等技術業績檔案.4.設備管理和質控物

4.1

所有設備應有維護程序文件;

*

如