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合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展 被引量:2
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作者 蔡冰玉 谭象天 李伟 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期782-794,共13页
多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予... 多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能,其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下”的设计理念,结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库,能够赋予细胞新的功能,实现干细胞工程化改造。在此,本文总结了多能干细胞的临床应用和干细胞临床转化面临的主要挑战(干细胞分化衍生物的致瘤性、异质性、免疫原性),以及合成生物学在干细胞工程化改造中的应用(精确控制细胞命运、调控细胞通信、优化类器官结构功能、监测并清除致瘤细胞)。这些合成生物学工具为干细胞工程化改造提供了新的策略和平台,有望解决干细胞临床应用现存的诸多挑战,推动再生医学的进一步发展,实现“器官再生”这一核心目标。 展开更多
关键词 多能干细胞 类器官 合成生物学 细胞治疗 干细胞工程化改造
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NEK家族在细胞周期调控中的作用 被引量:2
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作者 李园园 郭磊 韩之明 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期642-653,共12页
NIMA相关激酶(NIMA-related kinases,NEKs)是丝氨酸/苏氨酸激酶,在细胞周期调控中发挥着重要的作用,参与了中心体分离、纺锤体组装、染色质凝集、核膜破裂、纺锤体组装检验点信号、胞质分裂、纤毛形成及DNA损伤反应等多种细胞活动。本... NIMA相关激酶(NIMA-related kinases,NEKs)是丝氨酸/苏氨酸激酶,在细胞周期调控中发挥着重要的作用,参与了中心体分离、纺锤体组装、染色质凝集、核膜破裂、纺锤体组装检验点信号、胞质分裂、纤毛形成及DNA损伤反应等多种细胞活动。本文结合近年来在该激酶家族的相关研究,从NEK家族的组成、结构特征及其在有丝分裂和减数分裂过程中的作用等多个方面展开综述,以期为进一步研究NEKs在细胞周期调控中的作用提供重要基础,也为肿瘤的临床诊断和治疗提供理论依据。 展开更多
关键词 NIMA相关激酶 有丝分裂 减数分裂
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哺乳动物染色体工程研究进展 被引量:1
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作者 朱骊宇 赵玉龙 +1 位作者 李伟 王立宾 《合成生物学》 CSCD 2023年第2期394-406,共13页
哺乳动物染色体工程是指通过多种实验手段对哺乳动物的染色体进行编辑,从而可以构建疾病动物模型、制备人源化药物工厂、解析物种进化机制甚至于合成全新生命。近些年,天然染色体改造技术、染色体设计与合成技术及染色体大片段转移技术... 哺乳动物染色体工程是指通过多种实验手段对哺乳动物的染色体进行编辑,从而可以构建疾病动物模型、制备人源化药物工厂、解析物种进化机制甚至于合成全新生命。近些年,天然染色体改造技术、染色体设计与合成技术及染色体大片段转移技术等哺乳动物染色体工程的核心技术迅速发展,并相互交叉融合。同时,胚胎干细胞被发展为一种新型的哺乳动物合成生物学的底盘细胞,极大地推动了哺乳动物染色体工程的发展,催生了一大批用于医药和进化研究的动物模型,包括模拟唐氏综合征的小鼠模型、产生人类单克隆抗体的工具小鼠以及用于研究染色体重组生物学效应的染色体连接小鼠等,也极大推动了基础研究和生物医药领域的发展。但是,因为缺乏对哺乳动物染色体和发育的全面认知,所以对哺乳动物染色体的操纵仍面临诸多挑战,不仅包括技术手段,也包括生物伦理及安全性等。本文将对以上三种哺乳动物染色体工程主要的技术方法及其在多方面的应用进展进行简要综述,同时对哺乳动物染色体工程的进一步应用与挑战进行展望。 展开更多
关键词 染色体工程 染色体改造 染色体合成 染色体转移 合成生物学 染色体疾病 胚胎干细胞
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哺乳动物早期胚胎发育的体外研究
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作者 王梓川 张嘉祺 李磊 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期269-274,共6页
哺乳动物胚胎发育起始于受精卵,受精卵依次形成桑椹胚和囊胚。同时,早期胚胎从输卵管迁入子宫,植入母体子宫后通过原肠运动形成原肠胚并进一步发育为新生个体。哺乳动物体内生命孕育方式造成研究取材和观察等方面的困难,阻碍了人类对哺... 哺乳动物胚胎发育起始于受精卵,受精卵依次形成桑椹胚和囊胚。同时,早期胚胎从输卵管迁入子宫,植入母体子宫后通过原肠运动形成原肠胚并进一步发育为新生个体。哺乳动物体内生命孕育方式造成研究取材和观察等方面的困难,阻碍了人类对哺乳动物胚胎发育过程的认识。因此,必需开发哺乳动物体外胚胎技术,以克服体内发育方式所带来的研究困难。2021年12月,Sicence杂志公布了2021年十大科学突破,“体外胚胎为人类早期发育研究开辟新的方向”位列其中。本文对哺乳动物体外胚胎的研究历史和最新进展进行评述,同时探讨这些新技术在相关领域研究中的应用,以期为人类早期胚胎发育和相关疾病研究带来启示。 展开更多
关键词 早期胚胎发育 胚胎体外培养 人早期胚胎样结构 类囊胚
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类器官:技术创新与伦理争议 被引量:4
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作者 陈倩文 赵思琪 彭耀进 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第4期898-907,共10页
类器官技术,通过利用干细胞在体外培养构建的三维(3D)微型器官模型,模拟人体器官的结构及功能,已在疾病建模、药物筛选等生物医药领域得到广泛应用。然而,该前沿领域的快速发展亦引发一系列伦理问题,这些问题的解决对于促进领域的规范... 类器官技术,通过利用干细胞在体外培养构建的三维(3D)微型器官模型,模拟人体器官的结构及功能,已在疾病建模、药物筛选等生物医药领域得到广泛应用。然而,该前沿领域的快速发展亦引发一系列伦理问题,这些问题的解决对于促进领域的规范化与合法化发展至关重要。本文首先解析类器官技术的发展历程,并探讨其特征与应用价值。当前,类器官技术正逐步向构建更复杂的器官系统、实现更高仿真度及与其他技术的深度融合方向发展。考虑到人源类器官的特殊性、复杂性及敏感性,重点深入探讨了伴随技术进展而出现的伦理挑战,包括捐赠者的知情同意、隐私保护、技术的可及性,以及在模拟敏感器官(如大脑和胚胎)时所涉及的道德地位问题。国际组织与主要发达国家已在类器官研究的伦理治理方面采取了多项措施,通过发布伦理指南或标准,从多个维度应对类器官领域的伦理问题。相比之下,我国在这一领域尚未出台相关的立法政策。最后,本文提出了从评估量表的设计原则、评估标准的制定、量化方法、实施与监管、持续评估与反馈等要素构建“道德评估量表”框架,并建议加强跨学科合作,完善知情同意流程,以及建立国际统一的伦理准则。此外,支持伦理研究和公共讨论也是确保类器官技术负责任发展的关键措施。通过深入探讨类器官技术带来的伦理挑战及其应对之策,旨在促进科技创新与伦理关切之间的平衡,推动类器官领域的负责任创新,以更好地服务于人类健康和福祉。 展开更多
关键词 类器官 伦理争议 知情同意 治理 负责任创新
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The Applications of CRISPR Screening in Aging Research
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作者 XU Jia-Xin JING Yao-Bin +1 位作者 QU Jing LIU Guang-Hui 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1186-1196,共11页
The advancement of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)gene editing technology has revolutionized the comprehension of human genome,propelling molecular and cellular biology research into ... The advancement of Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)gene editing technology has revolutionized the comprehension of human genome,propelling molecular and cellular biology research into unexplored realms and accelerating progress in life sciences and medicine.CRISPR-based gene screening,recognized for its efficiency and practicality,is widely utilized across diverse biological fields.Aging is a multifaceted process governed by a myriad of genetic and epigenetic factors.Unraveling the genes regulating aging holds promise for understanding this intricate phenomenon and devising strategies for its assessment and intervention.This review provides a comprehensive overview of the progress in CRISPR screening and its applications in aging research,while also offering insights into future directions.CRISPR-based genetic-manipulation tools are positioned as indispensable instruments for mitigating aging and managing age-related diseases. 展开更多
关键词 Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR) genetic screening AGING
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