朱建康院士访问蛋白质与植物基因研究国家重点实验室并进行学术讲座

6月11日下午,中国科学院上海生命科学研究院研究员、中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱建康博士来访北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室,并在金光生命科学大楼邓佑才报告厅为大家带来了题为CIRSPR/Cas技术在育种、分子诊断和基因治疗等方面应用的学术讲座。本次讲座由蛋白质与植物基因研究国家重点实验室成员钱伟强研究员主持。

近年来朱建康院士团队对植物基因编辑技术进行了系统地研究,率先将此技术应用在植物上,并使用此技术服务于作物遗传育种,是国际上植物编辑领域的核心团队。团队致力于通过植物基因编辑技术,为粮食果蔬提质增量提供解决方案。例如在编辑抗逆相关基因时,发现水稻的一个高产品种,pyl1/4/6三突材料通过提高光合作用的效率来提高水稻产量,不同地区的粳稻可增产10%~30%左右,籼稻则可增产10 %~30 %左右。除了在水稻种的研究,将旱作植物玉米和大豆中的这三个基因中单个氨基酸改变后可发现,作物对ABA的响应程度有部分下降,但其产量可得到提高。基因编辑技术不仅仅可以影响粮食的产量,对次生代谢产物成分的积累也有明显的作用,中药药材丹参中的中药此生代谢产物——丹参酮,其品质和含量也可以通过基因编辑技术得到优化。

除了以上的影响外,CRISPR/Cas技术还可以使得遗传多样性扩增,自然界的资源是有限的,而通过CRISPR/Cas技术可以得到多种符合我们要求的品种材料。

CRISPR/Cas技术作为一种重要的定向编辑手段,其专利一直是美国拥有,而朱建康院士团队开发的CRISPR/Cas12使国内利用CRISPR/Cas技术专利“卡脖”问题得到了解决。并且朱建康院士团队获得的CRISPR/Cas12i的专利中使用到的Cas12i蛋白其分子量小于Cas9,也为研究人员后续的使用提供了便利。

CRISPR/Cas在分子检测和基因治疗方面也有重要作用。可以利用CRISPR/Cas技术靶向甲基化治疗疼痛。先天无痛症是由于NoV1.7的异常引起,利用这一特质,结合基因编辑技术,NoV1.7靶向甲基化治疗癌症疼痛或由于放、化疗等引起的术后疼痛,降低病患因长期使用阿片类药物产生的依赖性。也可以治疗心血管疾病,靶向降低高密度脂蛋白的靶点。

除了介绍基因编辑技术之外,朱建康院士也讲述了从科研到产业这一过程中遇到的问题,给到场的年轻学者们带来了深刻的启发,讲座现场座无虚席,观众反响热烈,讲座圆满成功。