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中国基因测序专利分析

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基因测序(检测)技术是指通过血液、体液、细胞等对DNA进行分析、检测的技术。从技术的演变升级来看,国际基因测序技术主要历经三代:第一代测序技术基于Sanger和Coulson在1975年发明的双脱氧终止法的测序原理,并结合荧光标记以及毛细管阵列电泳技术来实现自动测序。第二代测序技术共同的特点是以舍弃读长为代价实现了高通量。第三代测序技术,即单分子DNA测序,即通过现代光学、高分子、纳米技术等手段区分碱基信号差异,直接读取序列信息,主要特点是不需要生物或化学试剂,进一步降低测序成本。

目前,已有1000多种疾病可通过基因测序(检测)技术进行诊断。基因检测技术不仅可以对疾病出现前的风险进行预测和预防干预,而且能够产生很好的经济和社会效益。大力发展、推广基因检测技术,对加快我国生物产业、健康产业发展,全面提高人们生活质量具有重要意义。

国家高度重视基因产业。2014年12月底,国家卫计委发布了《开展高通量基因测序技术临床应用试点工作的通知》。2015年6月,国家发改委将基因测序(检测)技术纳入国家的新兴产业重大工程包,在三年内支持30个基因检测技术应用示范中心。2016年,精准医学纳入国家“十三五”规划;作为精准医学的排头兵——基因组学也被纳入“十三五”百大项目名单,要“加速推动基因组学等生物技术大规模应用”。

国家发展改革委下发了《关于第一批基因检测技术应用示范中心建设方案的复函》(发改办高技〔2016〕534号),27个基因测序(检测)技术应用示范中心得到正式批复。目前,各省市的国家基因测序(检测)技术应用示范中心先后开始建设或启动。另外,经过近五年建设,位于深圳大鹏新区的我国首座国家基因库目前已启动试运行。

国家政策的大力支持和行业巨大的发展空间,使得基因测序产业将迎来黄金发展期。为了解掌握我国基因测序技术、产业现状,本文从中国基因测序专利入手,研究分析基因测序技术产业发展趋势、重要研发机构、主要创新人才、重点发展区域等相关信息,以期为我国基因测序(检测)技术产业发展提供参考。

中国基因测序专利分析

中国基因测序专利分析

基因测序技术的相关专利出现在上世纪80年代。我国基因测序专利技术发展较晚, 2000年之前,中国基因测序专利技术基本处于孕育期(图1、图2),随着国际第二代技术的兴起,2001年中国基因测序专利技术也实现了一定突破,之后由于基因测序技术发展遇到障碍,中国相关专利申请/公开呈现微量下降,一致持续到2007年。2008年后,随着国际第三代基因测序技术的出现,中国基因测序专利技术呈现快速增长趋势,技术生命周期进入成长期。

中国基因测序专利拥有量排名前20的申请人排名见图3。华大基因以827件基因测序专利遥遥领先,益善生物技术有限公司、浙江大学分别以206件、189件基因测序专利位列第二、第三位,超过60件基因测序专利的申请人还有上海交通大学(152件)、北京中科紫鑫科技有限责任公司(96件)、东南大学(81件)、江汉大学(66件)。排名第10名(并列)的申请人为个人——深圳华因康基因科技有限公司创立人及首席技术官盛司潼(49件)。

中国基因测序专利分析

中国基因测序专利前十名申请人申请趋势见图4。虽然中国从1989年就有了基因测序专利,但排名前十名的申请人中最早开始基因测序专利申请的也是在2000年,表明中国的相关基因测序申请人虽然起步较晚,但却迅速发展壮大。其中具有代表性的是华大基因、浙江大学、北京中科紫鑫科技有限责任公司。

华大基因和浙江大学处于连续发展态势。北京中科紫鑫科技有限责任公司成立仪、相关试剂和生物信息系统的研发、相关技术服务等业务,其申请的相关专利全部集中在2015年。

解码(上海)生物医药科技有限公司自2012之后均未再申请基因测序相关专利,基因测序技术发展停滞。

中国基因测序专利前十名申请人在前十项IPC小组技术(见表1)的布局见图5。

 

中国基因测序专利分析

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前十名申请人均高度关注了C12Q1/68,华大基因和益善生物技术股份有限公司高度重视此技术,分别申请了199件和172件专利。C12N15/11、C12N15/10是各申请人关注度较高的2项技术,其中上海交通大学、华大基因、华中农业大学、江汉大学、浙江大学、中山大学、益善生物技术股份有限公司关注了C12N15/11;除中山大学、益善生物技术股份有限公司、解码(上海)生物医药科技有限公司外,其他申请人均关注了C12N15/10。

华大基因研发方向涉及前十项IPC小组技术,且每项技术专利数量均领先于其他申请人;上海交通大学未关注C12N15/113技术;其他申请人则在其他技术领域涉及较少。

我国基因测序专利中,机构/个人等共申请5111件专利,占专利总数量的92%,国外机构/个人等共申请448件专利,占专利总数量的8%(图6)。

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我国基因测序专利申请量前十名区域依次为广东、北京、上海、浙江、江苏、湖北、山东、湖南、福建、云南,其中广东基因测序专利数量超过1千件,北京、上海的相关专利申请超过600件,浙江、江苏则超过400件。

世界各国非常重视中国,共25个国家/地区纷纷进行了448件基因测序专利布局,其中以美国最为强劲,共在中国申请了249件基因测序专利;之后依次有日本(48)、荷兰(28)、英国(22)、瑞士(18)、德国(13)、韩国(12)等国。

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中国基因测序专利前二十名发明人排序见图7。中国基因测序专利前二十名发明人中,益善生物技术股份有限公司2人,华大基因7,北京中科紫鑫科技有限责任公司7,江汉大学1人,浙江大学2人,东南大学1人。具体为:益善生物技术股份有限公司的徐嘉森名列第一位;华大基因的王俊、汪建、杨焕明等团队人员位居其后;北京中科紫鑫科技有限责任公司的任鲁风、殷金龙、王绪敏、张睿、王者馥等团队紧随其后,之后依次有华大基因的张耕耘、盛司潼,益善生物技术股份有限公司的吴诗扬,江汉大学的彭海,北京中科紫鑫科技有限责任公司的高静、蔡亦梅,浙江大学的董海涛,华大基因的倪雪梅,东南大学的陆祖宏,浙江大学的李德葆,华大基因的李宁等。

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中国基因测序专利前十名发明人在前十项IPC小组技术(见表2)的布局见图8。

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益善生物技术股份有限公司的徐嘉森仅关注了C12Q1/68技术,未涉及其他九项技术。北京中科紫鑫科技有限责任公司任鲁风、王绪敏、殷金龙、张睿、王者馥共同开发C12Q1/68、C12M1/00、C12M1/38、C12M1/34、C12N15/10、C12M1/36、C08F112/08等七项技术,未对C12N15/113、C12N15/12、C12N15/11三项技术进行研发。华大基因的杨焕明、汪建主要研发方向为C12N15/10、C12N15/11,王俊的研发方向为C12M1/00、C12N15/11,张耕耘则重点研发了C12N15/11、C12N15/113两项技术。

按照“IPC部”分类,中国基因测序专利“IPC大类”技术(相关IPC大类释义见表3)主要涉及“C部”(化学;冶金)的C01、C05、C07、C08、C09、C12、C25、C40等4842件专利;其次为“G部”(物理)的G01、G02、G03、G05、G06、G11等423件专利;第三大类技术为“A部”(人类生活必须)179件专利的A01、A21、A23、A45、A47、A61等技术。“B部”(作业;运输)、“H部”(电学)、“F部”(机械工程;照明;加热;武器;爆破)、“E部”(固定建筑物)涉及的专利较少,共计68件专利(图9)。

 

中国基因测序专利分析

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中国基因测序专利前十项具体的IPC小组技术见表4。C12Q1/68技术专利数量高达2463件,这是与分析对象-基因测序相关,其他九项技术发展相对缓慢(图10)。

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中国大陆、香港及中国台湾地区共申请PCT专利85件(图11,图中数据为申请人拆分专利数量,总和大于85件),相对于中国庞大的基因测序专利数量以及外国共申请的357件PCT专利(图12),中国大陆、香港及中国台湾在国际布局上略显不足。

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结论

我国基因测序专利技术发展较晚,但发展势头强劲,目前技术生命周期已进入成长期;华大基因是我国基因测序专利领军企业,益善生物技术有限公司、浙江大学具有一定的研发实力,北京中科紫鑫科技有限责任公司发展迅猛;基因测序专利技术优势明显的省市有广东省、北京市、上海市。重要的创新人才主要有益善生物技术股份有限公司的许嘉森,华大基因的王俊、汪建、杨焕明以及北京中科紫鑫科技有限责任公司的任鲁风、殷金龙、王绪敏、张睿、王者馥等创新团队;相对于各国在中国进行的专利布局,中国大陆、香港及中国台湾的相关机构/个人对基因测序技术的国际保护及重视度还不够。鉴于基因测序关键技术、设备被国外企业垄断,我国科研机构和企业应加强合作、抱团发展,多角度改进现有基因测序技术、测序平台,突破核心关键技术,提高自主创新能力和核心竞争力。(生物谷Bioon.com)

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2016下一代测序发展论坛

会议时间:2016.11.17-2016.11.18 会议地点:上海

会议详情:http://www.bioon.com/z/2016ngs/

明码生物科技全力打造基因组平台推进新加坡精准医学发展

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新加坡、上海和美国坎布里奇2017年1月5日电 /美通社/ —

新加坡在大规模基因组学领域选择国际标准来推动本国以及东南亚地区基于基因测序数据的数字健康以及医药创新。

  • 新加坡国家心脏中心(NHCS)与新加坡保健集团和杜克-新加坡国立大学精准医学研究所(PRISM)以及Infocomm媒体发展管理局(IMDA)合作,携手推出新加坡精准医学计划;
  • 明码生物科技(WuXi NextCODE)将在NHCS安装及部署大规模可扩展的数据库、分析和报告套件;
  • 试点研究旨在确定遗传风险因素并建立揭示心脏病风险的新方法;
  • 明码生物科技基于云端的技术将与数字健康战略无缝整合,并与全球其他国家级基因组项目共同协作。

全球领先的基因组学信息及精准医学公司明码(上海)生物科技有限公司(WuXi NextCODE)(以下简称“明码生物科技”)和著名的心血管疾病研究机构新加坡国家心脏中心(NHCS)宣布建立合作伙伴关系,共同推进新加坡全人口规模基因组研究项目以及精准医学计划。

作为共同推进新加坡智慧国家愿景的一部分,心血管疾病权威研究机构新加坡国家心脏中心、新加坡健康领域龙头企业新加坡保健集团和杜克-新加坡国立大学精准医学研究所,以及媒体发展管理局的联合标志着新加坡国家精准医学计划迈出了至关重要的第一步。除了共同资助项目之外,媒体发展管理局还对该计划的技术方案进行了规范。最终,作为全球领先的基因组平台企业 — 明码生物科技在经过激烈的竞争性审查后获得NHCS的高度认可。

根据合作计划,明码生物科技将创建一个基于云平台的,可提供即时查询的企业级数据存储系统,用以集成来自NHCS提供的心血管疾病患者以及健康人群的大规模全基因组序列、医疗信息,以及可穿戴设备数据。这些宝贵的资源将非常有利于探索和研究新加坡以及东南亚人群中尚未被发现的心脏病遗传风险因素。同样,这也将有助于生成更具有执行力的临床报告,为不同类型的遗传风险、携带者状态和药物反应提供个性化的精准健康指导建议。合作计划还可从心脏病扩展到其他疾病种类,明码生物科技的硬件设施也有足够的能力惠及更多的参与者。

“明码生物科技十分荣幸能赢得新加坡合作伙伴的信任,助力新加坡精准医学计划,”明码生物科技首席运营官Hannes Smarason先生说道,“我们在美国、欧洲、中国和中东等多个国家级精准医学项目中都扮演了重要的角色。新加坡在数字融合和医疗保健领域的领导地位将提供给我们一个得天独厚的机会,让我们以新的方式推广我们的技术,使当地及周边地区的患者和人们受益。”

“我们新加坡国家心脏中心很荣幸能与媒体发展管理局携手明码生物科技在这个试点项目中合作,”新加坡国家心脏中心的心脏病学系高级顾问Yeo Khung Keong副教授评论道,“我们相信,明码生物科技提供的科技优势将帮助我们把精准医学整合到临床护理和医学研究中,我非常期待这种合作。”

“我们媒体发展管理局寻求通过使用信息通信媒体来改善新加坡的技术能力,以改善国民的生活品质并加强商业合作。我们与明码生物科技在生物信息学方面的合作,是以新加坡作为试点平台开发创新技术解决方案的一个非常好的例子,这可以为健康产业以及制药行业专业人士带来显著的经济效益并创造高附加值的工作和商业机会。在医疗保健和健康领域应用新的信息传媒技术是发展新加坡智慧国家的重要组成部分。”媒体发展管理局的助理行政长官Khoong Hock Yun先生提到。

Nature Medicine:清华医学院林欣课题组发文阐述 JNK1 基因负调控抗真菌免疫反应的分子机制

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真菌感染是造成临床免疫功能低下和缺陷病人死亡的重要原因,目前临床可用的抗真菌药物仅有康唑类等少数几种,且较易产生耐药性。激活和增强宿主固有免疫反应来抵抗真菌感染将为临床治疗提供一个新的途径。免疫细胞表面的模式识别受体 (PRR) 可识别病原微生物所特有的保守分子模式 (PAMP) 引起一系列免疫反应,而 C 型凝集素受体 (C-type lectin Receptor) 在抗真菌免疫反应中发挥重要作用。之前的研究发现 Dectin-1、-2、-3 等 C 型凝集素受体可识别真菌表面的α甘露聚糖和β葡聚糖激活 NF-κB 依赖的促炎信号来介导机体抵御真菌感染,而其它 C 型凝集素受体在真菌感染免疫反应中的作用机制尚不明确。
Nature Medicine:清华医学院林欣课题组发文阐述 JNK1 基因负调控抗真菌免疫反应的分子机制

JNK1 通过 C 型凝集素受体 CD23 负调控抗真菌免疫反应的分子机制模型。


清华大学医学院林欣实验室在近日在《自然 医学》杂志上在线发表题为《JNK1 通过抑制 C 型凝集素受体 CD23 负调控抗真菌天然免疫反应》(JNK1 negatively controls antifungal innate immunity by suppressing CD23 expression) 的学术论文中发现,JNK1 基因敲除小鼠在临床上最为常见的深部真菌感染、白色念珠菌感染后,其生存率相对于野生型对照小鼠明显增加,同时在野生型小鼠中应用 JNK 抑制剂后小鼠对于深部真菌感染的生存率也显着增加。其具体机制为,巨噬细胞表面 C 型凝集素受体 Dectin-1 识别酵母态的真菌,激活胞内 NF-κB、NFAT 等信号;当 JNK1 基因敲除或表达被被抑制情况下,转录因子 NFATc1 活性增强,NFATc1 可结合到 C 型凝集素受体 CD23 的启动子区显着上调其表达;高表达的 CD23 可以识别真菌细胞壁表面成分α甘露聚糖和β葡聚糖,并介导巨噬细胞分泌更多的一氧化氮来杀伤真菌。重要的是,两种 JNK 抑制剂 SP600125 和 JNK-IN-8 在动物模型和细胞水平都显示出了良好的抗真菌感染治疗效果。这些发现首次从分子和动物机体水平明确揭示了 JNK1 负调控抗真菌感染的作用机制,揭示了 JNK1 可作为一个潜在的 “药物靶点”,通过抑制 JNK1 的功能来增强机体抗真菌的天然免疫反应用于临床深部真菌感染的治疗。
该项研究得到国家自然科学基金委、清华北大生命联合中心和清华大学免疫学研究所经费支持,林欣教授和赵学强副研究员为本文的通讯作者,林欣课题组的赵学强副研究员和博士研究生郭亚慧是本文的共同第一作者;同时林欣课题组还就抗真菌治疗提交了题为 “JNK 抑制剂在制备药物中的用途” 的专利申请,并已获得专利局的受理。(生物谷Bioon.com)

科学家破解基因组:藜麦有望成为”超级作物”

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一支国际科研团队破解了藜麦的基因组。这意味着这种历史悠久、营养价值丰富的粮食作物有望迅速改进其形状,甚至还有成为“超级作物”的潜力。早在6000年前,南美洲安第斯山区的印加人就已经在种植藜麦,并将其作为最为主要的粮食来源。这种作物的适应能力十分强大,能够在干旱、盐碱等多种恶劣环境下生长。

科学家破解基因组:藜麦有望成为"超级作物"

如今,南美洲的农民依然普遍种植藜麦,在西方,这种作物也时常被称作”秘鲁米”、”印加谷”、”安第斯谷”。

藜麦具有相当高的营养价值。它被认为是优质的植物蛋白来源,富含全部9种人体必需氨基酸、各类矿物质以及抗氧化剂。同时,藜麦中还不含麸质–这点尤其令消费者青睐,藜麦的价格也因此而高得叫人咋舌。

目前的市场上,藜麦处于供不应求的状态,这也给这种作物的产地带来了一系列问题:单一种植对生态多样性造成了损害,而中小农户也因大企业的挤压,生计日益艰难。

随着藜麦的基因组被破解,这种古老作物有望实现平民化,真正走向普通消费者的餐桌。

藜麦的一大缺陷就是含有味苦的皂苷,这是一种对人体略微有害的物质。因此,在烹煮藜麦前,必须要进行淘洗。

研究人员介绍说,含有皂苷的藜麦能够抵御鸟类等动物的啄食,”而我们现在则找到了这一性状所对应的基因,今后有望培育不含苦味皂苷的藜麦。”

科学家还计划培育茎秆更为矮小的藜麦,使得作物可以生长更多的谷粒却不倒伏。

德国基尔大学的科研人员也参与了此次研究。农业与食品科学系的达利(Dr. Nadine Dally)表示,目前已经在考虑在中欧地区种植;为了实现这一目标,还必须要改变藜麦的花期。达利介绍说,藜麦本是一种热带植物,比较适应不太长的日照时长。”但是在欧洲,藜麦必须在夏季的长日照环境中生长。我们现在已经找出了对应的基因,接下去将寻找一种合适的变种。”(生物谷 Bioon.com)

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

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作为生物学新宠,CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)与ZFN、TALEN并称为三大基因编辑工具。CRISPR操作简单,研究人员能更快、更经济地实现基因组特定位点的编辑。
 
凭借过去10年在基因组编辑领域的丰富经验积累以及专业的生物信息学平台,默克已成功设计出覆盖人类、小鼠和大鼠三个物种所有基因的CRISPR/Cas9,并提供在线定制服务。此外,默克与Sanger Institute (Cambridge, UK) 合作开发了人、小鼠全基因组CRISPR 文库,以帮助科学家实现基因功能的快速筛选、规模化的模型建立以及药物作用筛选等。
 
CRISPR最早在细菌和古细菌中被发现,是成簇的、规律间隔的短回文重复序列。在CRISPR 位点附近,还存在一系列CRISPR相关基因(CRISPR-associated, Cas)。科学家认为CRISPR-Cas系统很可能是生物体为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制,因为它不但具有真核细胞的特异性和记忆性,还具有原核细胞特有的可遗传性。

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

2013年,劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的科学家发现其具有基因组编辑的功能(Science)。科学家们利用CRISPR系统的机理研发基因工程技术,成功地对动植物细胞的目标基因进行添加、删除、激活或抑制。
 
鉴于操作简便又高效,CRISPR技术如风暴般席卷全球,成为最热门的新一代基因组编辑工具。与TALENs (转录激活样效应核酸酶)或ZFN(锌指结构域核酸酶)等方法相比,CRISPR不仅能精确有效地编辑人类干细胞,并且在实验的所有靶基因上具有更显著的效应。构建一只转基因小鼠,使用传统的基因编辑方法需要半年时间,而使用CRISPR技术,一个月就能搞定!
 
2016年7月,华西医院卢铀教授研究小组获得批准开展全球首个CRISPR人体实验。几乎是同期,Salk研究所首次报道了应用CRISPR对非分裂细胞的基因编辑,为非分裂细胞的遗传性疾病的患者带来了曙光。CRISPR技术应用发展日新月异,掌握这门技术必将为科学研究带来更多的可能性。
 
默克独有的在线设计工具让用户可根据CRISPR/Cas靶定的要求,识别人、小鼠和大鼠外显子中的最佳靶位点,从而最大限度减少了脱靶效应。为帮助科学家更快、更经济的方式实现基因筛选与基因编辑,默克公司还推出了一系列CRISPR/Cas9系统工具,为您的科研工作如虎添翼。
 
1.CRISPR Sanger 全基因组文库
默克与Sanger Institute (Cambridge, UK) 合作开发了人/小鼠全基因组CRISPR文库,拥有其独家经销权。该CRISPR文库含有38万个克隆,涵盖了16000个蛋白编码基因。此外,默克还提供Mission shRNA文库,以及shRNA和CRISPR的文库组合,满足科研工作者多种需要。

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

2.SygRNATM-Cas9核糖核蛋白(RNP)系统
传统的CRISPR-Cas9系统存在脱靶效应,表达Cas9蛋白也可能引发免疫应答。默克开发的Cas9核糖核蛋白(RNP)系统能够有效降低脱靶风险,提高基因编辑的特异性。RNP由Cas9蛋白与引导RNA(crRNA and tracrRNA)两部分组成。引导RNA让RNP短暂结合一个独特的23bp序列,从而实现对特定序列的编辑。

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

3.Cas9/gRNA单质粒系统
默克将传统的双质粒体系改造成单质粒载体系统,大大降低转染难度,最大限度地增加转染效率;通过2A肽策略使GFP与Cas9共表达,可以实现对阳性细胞的富集,给您带来事半功倍的效果;优化配置的启动子则可大大提高gRNA和Cas9在细胞内的表达效率。

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4.Cas9-D10A双切口酶系统
经过改造的Cas9-D10A双切口酶配合使用一对gRNA,分别在相对的两条DNA链上产生切口,从而形成功能性的双链断裂。这种设计能最大限度降低脱靶效应。预设计的CRISPR双切口酶系统适用于人、大鼠、小鼠基因组,针对其他区域和物种的设计可进行个性化定制。

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

5.高度纯化的RNA系统
纯化的gRNA和Cas9 mRNA直接用于胚胎显微注射,可避免启动子不兼容性和质粒随机整合的风险,尤其适用于胚胎注射以及对dsDNA敏感、存在启动子细胞不兼容的细胞。因此,CRISPR RNA 形式是构建转基因动物模型和在乎基因组质粒整合风险的科研人员的理想选择。

科学研究必备工具之高效基因剪刀CRISPR

此外,还有适合各类CRISPR产品的阳性和阴性对照,以及详细的技术介绍和应用说明。
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默克公司获得了由隶属于麻省理工学院和哈佛大学的Broad研究所授予的CRISPR/Cas9技术非独占许可知识产权,从而可以制造、使用并分销先进的基因编辑工具CRISPR/Cas9,并将其应用于多项研究中,包括改良植物和动物模型、定制细胞系和对CRISPR/ CAS高通量基因筛选。
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点此观看默克CRISPR学术讲座

Cancer Res:华人科学家发现经典癌基因Myc的新合作伙伴

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Cancer Res:华人科学家发现经典癌基因Myc的新合作伙伴

2017年2月21日讯 /生物谷BIOON/ –最近,澳大利亚儿童癌症研究所的华人科学家Tao Liu带领研究团队在国际学术期刊Cancer Research上发表了一项最新研究进展,他们发现了治疗一种神经母细胞瘤的新潜在靶点。

Myc癌蛋白通过调节其他癌基因的表达发挥促肿瘤形成作用。其靶基因启动子区域的Myc应答元件发生H3K79甲基化是Myc诱导转录激活的严格先决条件,而到目前为止DOT1L是已知的唯一一个能够催化H3K79发生甲基化的组蛋白甲基转移酶。研究人员对该分子是否参与了Myc介导的肿瘤形成和进展进行了研究。

在这项研究中,他们发现N-Myc通过与DOT1L基因的启动子结合能够上调DOT1L的mRNA和蛋白表达。利用shRNA敲低DOT1L的表达能够抑制N-Myc靶基因ODC1和E2F2的mRNA和蛋白表达。DOT1L可以与N-Myc蛋白的Myc Box II结构域结合,敲低DOT1L能够减少组蛋白H3K79的甲基化以及N-Myc蛋白与ODC1和E2F2基因启动子的结合,从而抑制神经母细胞瘤细胞的增殖。

研究人员还发现利用DOT1L小分子抑制剂SGC0946进行处理可以降低H3K79甲基化水平抑制MYCN增强型神经母细胞瘤细胞的增殖。研究人员还利用稳定表达多西环素诱导DOT1L shRNA的神经母细胞瘤细胞构建了异种移植小鼠模型,发现加入多西环素消除DOT1L表达之后能够显著抑制ODC1和E2F2的表达,抑制肿瘤进展并提高小鼠的生存率。

除此之外,他们还发现在人类神经母细胞瘤组织中DOT1L基因的高表达与MYCN,ODC1和E2F2这些基因的表达相关,还与病人的不良生存率独立相关。

总得来说,这些结果表明DOT1L是N-Myc介导靶基因转录激活和神经母细胞瘤发生的一个新的共作用因子,DOT1L抑制剂或可成为治疗MYCN增强型神经母细胞瘤的新药物。(基因宝jiyinbao.com)

本文系生物谷原创编译整理,欢迎转载!点击 获取授权 。更多资讯请下载生物谷APP.

原始出处:

Matthew Wong, et al. The histone methyltransferase DOT1L promotes neuroblastoma by regulating gene transcription. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-16-1663

基因决定人们咖啡需求 不同国家也有差别

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基因决定人们咖啡需求 不同国家也有差别

据外媒报道,为什么一些人一天能喝好几杯咖啡,一些人喝一杯就受不了?英国《科学报告》杂志近日刊登的一项研究显示,基因决定着人们对咖啡的需求。

据报道,英国爱丁堡大学的研究人员和意大利以及荷兰的同行先调查了意大利人基因和喝咖啡的情况,其中370人来自意大利南部的一个村庄,另有843人来自意大利东北部的六个村庄。

结果显示喝咖啡的量与一个名为PDSS2的基因相关。这个基因发生DNA(脱氧核糖核酸)变异的人与其他人相比,平均每天要少喝约一杯咖啡。

研究人员随后调查了1731名荷兰人的基因和喝咖啡的情况,也得出了类似结果。

报道还称,由于意大利人和荷兰人喝咖啡的习惯不同,基因对喝咖啡量的影响程度在两个国家有一点差别。

研究人员分析说,这一特定基因的变化可能会抑制细胞分解咖啡因的能力,导致咖啡因在体内停留时间更长。携带变异基因的人对咖啡因的耐受能力较差,能喝的咖啡也较少。(生物谷Bioon.com)

“基因剪刀”花落布罗德研究所-美专利商标局裁定基因编辑技术专利归属

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“基因剪刀”花落布罗德研究所-美专利商标局裁定基因编辑技术专利归属

本报讯 美国专利商标局专利审判和上诉委员会日前裁定,位于马萨诸塞州剑桥市由麻省理工学院和哈佛大学共同创建的布罗德研究所可继续保有此前获批的“基因剪刀”CRISPR技术专利—— 一种强大的基因编辑工具。然而加利福尼亚大学表示可能会对这一裁决进行上述。该校于去年提出,布罗德研究所的这项专利借鉴了它的研究成果。

最新的裁决意味着这项举世瞩目的专利争夺战基本尘埃落定,美籍华裔科学家张锋的研究团队保有了CRISPR的关键技术专利权。
2月15日,美国专利商标局专利审判和上诉委员会3名法官作出法庭裁决,认为布罗德研究所在2014年获得的CRISPR的技术专利权与加利福尼亚大学伯克利分校提交的专利申请是不同专利,前者不受后者专利申请影响。
2012年6月,加州大学伯克利分校的生物化学家Jennifer Doudna等人首先在美国《科学》杂志上在线发表了有关CRISPR技术相关论文,并在此之前1个月率先提交专利申请;而布罗德研究所的张锋等人后来居上,虽然论文发表和专利申请晚了一步,但他们首次证明CRISPR技术能应用于人类细胞的基因组,获得了CRISPR技术的第一个专利。
但Doudna等研究人员认为,他们的研究在CRISPR技术中涉及的范畴更广泛,对这项技术的研发具有奠基意义,因此布罗德研究所获得的专利不应被授予。而张锋一方则认为,Doudna等人提出的是不同的专利声明。由此,美国专利商标局2016年决定展开进一步调查,重新评估CRISPR专利归属。
加州大学伯克利分校15日发表声明称,他们将可能继续上诉。布罗德研究所则表示,法庭裁决确认了两方申请的专利不同,互不侵权。
其实,基因编辑技术早在20世纪90年代就出现了,但相比此前的技术,2012年诞生的CRISPR技术具有成本低、易上手、效率高等优势,使得对基因的修剪改造“平民化”,因此风靡整个生物学界,它又被形象地称为“基因剪刀”。
众所周知,脱氧核糖核酸(DNA)是主要遗传物质,呈螺旋互绕的双链结构。在DNA链条上,一个具有某种功能的片段就是基因。基因编辑技术可以像人们编辑文字那样修改DNA链编码,由于对DNA链有剪断操作,“基因剪刀”是形象的说法。
操纵基因即可控制生物性状,“基因剪刀”可能带来深远影响。理论上,基因编辑可改变特定的遗传性状,因而可用来“改造”胎儿,让其不再携带家族遗传的缺陷基因或致病基因,但同时也引发对“定制婴儿”等伦理问题的担忧。
由于基因编辑技术尚未成熟,一些人担心,基因编辑过程中一旦出现微小错误,将可能在人类基因库中留下长久后果,因而对这项技术充满恐惧。另一些人则担心在社会层面引发问题,比如可能对优生造成影响。
不过,多国科学家已开始积极探索利用基因编辑技术治疗疾病。目前全球最流行的“基因剪刀”是2013年兴起的CRISPR-Cas9技术,主要发明者之一是出生在中国石家庄的美籍华人科学家张锋。
科学界普遍认为,这是21世纪以来生物技术方面最重要的突破。这一技术曾三度入围美国《科学》杂志年度十大突破,在2015年更被评为年度头号突破。(赵熙熙)
《中国科学报》 (2017-02-20 第2版 国际)
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我国学者对中国血流感染致病细菌携带耐多黏菌素基因mcr-1分子流行病学研究 取得重要成果

基因君

在国家自然科学基金项目(项目编号:81101285)等资助下,浙江大学俞云松教授研究团队与其领导的全国临床和微生物协作网,通过对携带mcr-1基因的质粒生物信息学分析,明确了mcr-1基因的传播机制,临床资料显示mcr-1阳性菌株目前没有对感染病人的预后造成影响。研究成果以“Prevalence of mcr-1 in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae recovered from blood stream infections in China: a multicentre longitudinal study”(中国血流感染大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌mcr-1基因流行情况:多中心纵向研究)为题于2017年1月27日在国际著名医学科学期刊The Lancet·Infectious Diseases杂志上在线发表。论文链接:http://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(16)30528-X/fulltext。
我国学者对中国血流感染致病细菌携带耐多黏菌素基因mcr-1分子流行病学研究 取得重要成果
近年来,细菌耐药现象日渐严重,给抗感染治疗带来重大挑战,严重威胁人类健康,已成为重要的公共卫生问题。多黏菌素被认为是治疗多重耐药革兰氏阴性菌感染的最后一道防线,目前我国尚未批准用于临床。早在20世纪80年代多黏菌素已被广泛应用于动物养殖业,我国学者于2015年首先发现质粒介导的多黏菌素耐药新基因mcr-1,mcr-1基因在动物肠道大肠杆菌中携带率非常高,并在动物与人之间传播。
为明确mcr-1基因在我国临床感染病人分离菌中的分布、多黏菌素耐药性水平、携带mcr-1质粒的分子流行病学特征及其对感染病人治疗选择和预后的影响,俞云松研究团队开展了大范围、大样本量的临床感染病例研究,从2066株临床重要感染类型——血流感染致病菌大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌中筛选多黏菌素耐药株和mcr-1基因阳性菌株。研究共获得21株mcr-1阳性菌株。研究团队利用常规细菌学药敏实验、分子分型、临床数据统计分析等手段,并通过印迹杂交技术和三代测序等技术,对mcr-1基因的分布、基因定位、传播机制以及对临床预后影响进行了系统研究。
研究结果显示,从我国临床血流感染病人分离的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌mcr-1基因阳性分离株少、散发。引起的患者中多黏菌素的耐药率为1.3%,其中大肠埃希菌为1.5%,肺炎克雷伯菌为0.7%;而mcr-1基因的检出率为1.0%,其中大肠埃希菌为1.3%,肺炎克雷伯菌为0.2%。大肠埃希菌是mcr-1基因的主要宿主。mcr-1基因往往导致低水平的多黏菌素耐药(最低抑菌浓度主要在4-16mg/L范围),且绝大部分携带mcr-1基因的菌株对许多其他类型的抗菌药物保持敏感。只有5株mcr-1阳性菌株同时携带CTX-M型超广谱β内酰胺酶,有1株mcr-1阳性菌株同时携带碳青霉烯酶基因blaNDM-5,但是与mcr-1基因不在同一个质粒上。
The Lancet·Infectious Diseases杂志对本成果专门发表了评论,高度评价了俞云松团队对于血流感染菌株mcr-1基因流行情况研究的意义;并据此认为中国目前所担忧的碳青霉烯和多黏菌素(mcr-1介导)同时耐药的“末日”尚未到来;但随着多黏菌素在中国临床上使用,其耐药菌的流行、危险因素、临床预后影响等需要进一步关注和研究。华盛顿邮报、雅虎新闻等国外主流媒体也竞相报道该研究成果。(生物谷Bioon.com)

物理学终结?以及新的基因编辑工具NgAgo争论

基因君

物理学终结?以及新的基因编辑工具NgAgo争论

2016年8月29日/生物谷BIOON/–根据非常知名的物理学家Lawrence Krauss在《科学美国人》杂志上的一篇帖子,它潜在地是“半个世纪内粒子物理学最为重要的发现”,“一种未预料到的新的基本粒子,比最近发现的希格斯粒子(Higgs particle)重6倍”。

只可惜,经证实,它根本就不是什么发现。使用大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)的科学家们承认它是统计噪声。

因此,物理学标准模型仍然保持完好。我坦白有些如释重负:在这个令人眼花缭乱的一年,关于我们世界的一些广泛接受的情形仍然成立。科学家们(和很多科学作家)当然对这个不是新闻的新闻感到失望。正如John Timmer在美国知名科技博客Ars Technica上观察到的那样,“对一种新粒子(自从发现希格斯粒子以来)的这种最为有希望的提示最终经证实是一场泡沫很难不让人感到失望。”

天文物理学家Ethan Siegel在Starts with a Bang(开始于大爆炸)网站上发表的令人绝望的帖子中,问道物理学家如何自我欺骗相信这种新的粒子。Siegel在统计上详细地解答他自己的问题。

但是猜测物理学家自我欺骗的原因是他们与我们一样也是人是非常容易的。他们想要相信。他们也需要相信,就像我们想要看到的那样。Siegel引用已故的伟大物理学家Richard Feinman的名言来作出结论:“不要欺骗自己,你自己正是最容易被欺骗的人。”

并不是每个人都感到失望。在“智能”设计网站Uncommon Descent上,针对“物理打开大大的裂口?”话题,Rob Sheldon引用物理学家Sabine Hossenfelder所说的物理学上的“噩梦般结局”。Sheldon补充道,“他们的理论所缺乏的就是迫使在政府资助的学校中教导它的法庭裁决,就达尔文学说那样。”

噩梦般结局是什么?Hossenfelder在她的博客BackRe(Action)上解释道,对LHC而言,“我们已进入被称作噩梦般结局的境地:希格斯粒子和没有别的粒子。很多粒子物理学家认为这是最坏的结果。这让他们缺乏指导,迷失在快速增加的模型中。没有一些新的物理发现,他们就没有什么要去研究,他们已经50年没有新的东西去研究了,而且没有新的物理发现能够告诉他们在哪个方向探究终极的统一目标和/或量子引力。”

古人类学家John Hawks关于人类进化的研究当然与“智能”设计网站的这个话题相差甚远。然而,他也赞同地引用Hossenfelder所说的话,“我希望这个最新的无效结果将传递一种明晰的信息:你不能够相信科学家们的判断,这是因为他们未来的资金资助依赖于他们持续的乐观。”

Hawks补充道,“我的反应是在人类起源上投资几十亿美元将产生比LHC更多的发现。”

在《科学美国人》杂志的Cross-Check博客上,John Horgan并没有提到LHC中的这种销声匿迹的新粒子,但是他也引用Hawks之前引用的Hossenfelder关于物理学资金资助前景方面的相同评论。Horgan发表帖子的时机是他的引起轰动效应的书籍《科学的终结(The End of Science)》发表20周年。当时,他声称研究人员已经揭示出宇宙的最为基本的事实,剩下的就是填补空白。 Horgan承认这些空白是许许多多琐碎的东西,而不是诸如大爆炸和自然选择进化论之类的基本内容。他也承认他的理论依赖于你如何定义“基本的(fundamental)”。其他的基础问题,如为何宇宙中并非无物存在,可能是无法解答的。“关于我的科学的终结理论的奇特之处在于它从未被说是正确的。它仅是说迄今为止是正确的。我认为它迄今为止是对的,而且一些科学家似乎谨慎地表示赞同。”

与此同时,遗传学:NgAgo基因编辑工具真地发挥作用吗?

与此同时,科学家们正在在实验室中填空这些空白。在2000年,Craig Venter预测破解基因组学需要这个世纪大多数时间。因此,从事遗传研究的人们开展大量的研究—和获得人们所希望的资金资助。(很可能包括,Hawks—和我们当中的许多人—如此迫切想要的关于人类起源方面的研究。)

这周,针对利用源自格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的被称作NgAgo的蛋白进行基因编辑的新工具的争论甚嚣尘上。今年5月,这种方法表在Nature Biotechnology期刊上,但是其他的研究人员愤怒地报道不能够重复它。

寻找除CRISPR/Cas9之外的基因编辑方法一直在进行,这是因为尽管CRISPR/Cas9得到广泛的使用,它也有不足之处。Heidi Ledford本周早些时候在Nature News上评论了一些其他的备选方法。作为NgAgo的开发者,中国河北科技大学生物科学与工程学院韩春雨(Chunyu Han)副教授声称NgAgo只切割靶基因。根据David Cyranoski针对这一争论在Nature News上发表的帖子,CRISPR/Cas9有时会在错误的基因上进行基因编辑。

Cyranoski报道尽管韩春雨副教授仍然坚信他的NgAgo发现是正确的,但是他每天收到几十次不堪其扰的电话和短信。NgAgo令人失望的表现也在推特(Twitter)和Google网上论坛上引发风暴。

我认为NgAgo看起来并不好。这是因为发表这篇论文的Nature Biotechnology期刊已发起一项调查。

干细胞研究员Paul Knoepfler在他的博客The Niche上从一开始就在追踪NgAgo。他观察到,“关于NgAgo的情形,有希望很快就会变得更加清楚。一些人将NgAgo与STAP相提并论,但是我认为就目前而言,下这样的结论仍然为时过早。”

你可能回想起,STAP(stimulus-triggered acquisition of pluripotency, 刺激触发的多能性获得)是2014~2015最大的论文撤回新闻,涉及一名日本研究员在两篇Nature论文(已撤回)中声称通过让已分化的小鼠细胞遭受应激而制造出多能性干细胞。这名日本研究员随后被剥夺她的博士学位。去年二月,Shannon Palus在《撤稿观察(Retraction Watch)》中对STAP来龙去脉进行了总结。(生物谷 Bioon.com)

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参考资料:

【1】The end of physics? Plus new gene editing dispute

【2】DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute
Nature Biotechnology, 2016,doi:10.1038/nbt.3547

【3】Nat Biotechnol:我国科学家开发出比Cas9/sgRNA更优的基因编辑系统

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2016(第四届)非编码RNA研讨会

会议时间:2016.10.28-2016.10.29     会议地点:上海

会议详情:http://www.bioon.com/z/2016ncrna/

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