基因编辑的参考文献
β细胞是人体的胰岛素“工厂”。它们对升高的血糖作出反应，分泌出胰岛素，向肌肉细胞发出信号，以吸收并利用血液中的葡萄糖。
糖尿病患者的β细胞往往不能产生足够的胰岛素：对于2型糖尿病患者而言，是由于β细胞随着时间的推移而功能下降。对于1型糖尿病患者而言，是由于自身免疫系统发生故障，并攻击、损坏了β细胞。
在一些糖尿病患者中，β细胞衰竭是基因缺陷所导致的结果。在过去的十年里，研究人员发现基因代码中的少数几个地方，一旦发生微小的错误就会干扰身体感应或产生胰岛素的能力。其结果就是医学上所说的“单基因糖尿病”。
这种单基因突变导致的糖尿病远比人们所知的要多。美国纽约哥伦比亚大学Naomi Berrie糖尿病中心的干细胞生物学家Dieter Egli博士指出，大约1%到5%的糖尿病患者属于单基因糖尿病，在全球范围内这个数字以百万计，因此“单基因糖尿病”并不是一种罕见的疾病。
几十年来，替换失去功能的β细胞一直是治疗所有类型糖尿病的“圣杯”（注：代指具有神奇能力的事物）。研究人员已经尝试了从移植胰腺到植入β细胞的多种方法，但是，这些手术的成本很高，因为它们是外来器官、细胞，身体会排斥它们，控制这种免疫排斥反应需要借助强大的免疫抑制药物，或是用某种方法将所移植的β细胞“封装”起来，以瞒过自身免疫系统。
由于单基因糖尿病是单一基因缺陷或突变的结果，新的基因技术为单基因糖尿病患者提供了治愈的希望，甚至一些2型糖尿病患者也有望获得治愈。在美国糖尿病协会（American Diabetes Association，ADA）的资助下，Dieter Egli博士和他的科研团队正在进行单基因糖尿病的研究，特别是对于一些出生时或出生不久后身体就不能产生胰岛素的病例，他们制造出干细胞，借由干细胞再制造某些特定的人体组织，包括β细胞、神经组织等。
然后，他们使用了一种名为“CRISPR-Cas9”的尖端技术，来修复那些阻止β细胞正常工作的基因错误 [1] 。在过去的一年里，这项研究取得了可喜的成果，他们已经能够纠正干细胞的突变，使β细胞重新产生胰岛素。
下一步预期，可将经过修正的 β细胞 重新植入患者体内。因为它们来源于患者自身的细胞，所以可以被身体接受而不需要应用免疫抑制药物，植入后预计能像正常β细胞那样对血糖水平做出反应，并且产生胰岛素。
然而，基因编辑所依托的科学技术太前沿了，以至于还没有被美国食药监局（FDA）批准用于人体试验。为了观察新的β细胞是否能起作用，Dieter Egli博士将修正后的人类β细胞植入β细胞受损的实验动物体内。人们欣喜地看到，通过将β细胞移植到小鼠体内，可以保护缺乏 β细胞 的小鼠免于罹患糖尿病。
Dieter Egli博士说，如果能将修正后的β细胞安全地植入患有单基因糖尿病的人体内，那就相当于治愈了糖尿病。
在基因编辑技术应用于人类之前，还有很多工作要做。一些研究者担心，用于编辑基因突变的技术可能会在其他地方引起意想不到的“偏离目标”的影响。Egli博士表示，“利用老鼠模型是一个很好的开始，但是只有在人类身上进行尝试，我们才能最终得到答案。”
即使Egli博士和其他领域的研究人员能够证明这种基因治疗是安全的，与试纸、血糖仪和胰岛素注射相比，要获得好的成本-效益比，可能还需要一些时间。虽然到那时，患者不再需要支付胰岛素、口服降糖药和其他血糖管理用品的费用，但预计个性化干细胞治疗也可能会花费每位患者数万美元，甚至更多。
据了解，目前在国内也有一些学者在进行相关研究 [2] 。因此，笔者愿意乐观地相信，随着研究的深入、技术的成熟和普及，这种可能会治愈糖尿病的新疗法将会有走出实验室、走近你我身边的那一天。让我们一同拭目以待，继续关注来自这一领域的好消息吧！
参考文献：
[1] Hasegawa Y, Hoshino Y, Ibrahim AE, et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in Ins1-cre driver mice[J]. Exp Anim, 2016，65(3):319-327.
[2] 曹曦，宋丽妮，张怡尘，等. 应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型[J]. 首都医科大学学报，2018，39（4）：517-521.
自 20 世纪 70 年代末开始，全球乳腺癌发病率一直呈上升趋势。美国女性乳腺癌的患病率高达。中国虽然不是乳腺癌的高发国家，但是近年来我国乳腺癌发病率的增长速度却高出高发国家 1～2 个百分点。同时，在卫计委公布的 2013 年年鉴中显示，我国在2004年到2005年间，乳腺癌的已经成为女性死亡率最高的生殖系统肿瘤。甚至有研究表明，现在在中国，与其他大多数国家一样，乳腺癌也成为了中国女性最常见的癌症。 多梳基因家族（polycomb group，PcG）蛋白PcG是一类表观遗传抑制因子，包括PRC1和PRC2两大复合物，在决定细胞命运以及肿瘤发生等方面发挥重要作用。PCGF1是多梳基因家族PRC1复合体的重要组成部分，该复合体主要包括PCGF蛋白、CBX蛋白，RING1蛋白和HPH蛋白。 前期研究发现PCGF1在多种肿瘤细胞中表达丰度较高，尤其以乳腺癌细胞和胶质瘤细胞表达尤为明显。以PCGF1序列为模板，设计sgRNA干扰序列，两端加入载体连接序列。通过DNA片段合成所需sgRNA序列。退火形成oligo二聚体序列后，使用T4 DNA连接酶重组干扰序列与pCAG-T7-Cas9-pgk-Puro-T2A-GFP质粒，最终成功构建 PCGF1 敲低载体。将pCAG-T7-Cas9-gRNA-pgk-Puro-T2AGFP重组载体通过脂质体转染MCF7细胞系。通过嘌呤霉素进行阳性克隆筛选，Western blotting检测PCGF1表达。结果显示成功得到了PCGF1稳定敲低的MCF7细胞系转染 MCF7 细胞系。 根据CRISPR/Cas9靶点设计原则,设计能特异性针对CDH1基因的sgRNA,以lentiCRISPR v2质粒为骨架构建能表达此sgRNA和Cas9蛋白的重组质粒.测序鉴定后,将重组质粒与逆转录病毒包装质粒VSVG,PAX2在氯化钙介导下共同转入HEK293T细胞进行病毒包装,转染48 h后收集病毒上清,直接感染人乳腺癌MCF-7细胞.采用嘌呤霉素筛选CDH1缺失的乳腺癌MCF-7细胞,通过DNA测序,Western印迹及免疫荧光染色实验验证获得的MCF-7细胞.结果:构建了靶向CDH1的CRISPR/Cas9质粒;DNA测序和Western印迹实验结果表明获得了稳定敲除CDH1的人乳腺癌MCF-7细胞.免疫荧光染色结果显示,相比对照组,稳定敲除CDH1的MCF-7细胞中已无法明显观察到E-钙黏蛋白的表达分布.结论:通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了CDH1基因缺失的MCF7细胞系,为进一步研究CDH1在肿瘤免疫治疗中的作用提供了基础. ESR1突变已经被证实与乳腺癌内分泌治疗耐药密切相关，在经过至少一线内分泌治疗的转移性乳腺癌患者中，ESR1 LBD突变的阳性率在54%左右，研究证实Y537S位点突变型ER的活性最高，并且近几年的研究发现ESR1 Y537S突变不仅对传统的内分泌治疗耐药，也会对最新的CDK4/6抑制剂产生耐药。 为了解决晚期转移性患者在化疗期间遇到的一系列问题，空军军医大学西京医院李南林教授与来自哈佛大学Dana-Farber Cancer Institute 的乳腺癌专家Rinath Jeselsohn开展合作，最终发现氟维司群联合化疗在ER阳性、P53野生型乳腺癌细胞系中具有协同效应，同时拥有ESR1 Y537S突变的细胞系具有更高的协同效应分数；细胞G0/G1期阻滞和细胞凋亡增加可能是这两种药物发挥协同作用的主要机制。因此，对于ESR1 Y537S突变、P53野生型的乳腺癌患者，氟维司群联合化疗或许可以发挥更好的作用，但仍需进一步动物实验和临床试验研究证实。 参考文献： 闫睿, 樊嵘, 董瓅瑾,等. 利用CRISPR/Cas9系统构建PCGF1基因敲除MCF7稳定细胞系[J]. 武警后勤学院学报(医学版), 2017(04):11-14. 高伟健, 朱一超, 郑幽,等. 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建CDH1基因敲除的人乳腺癌MCF-7稳定细胞系[J]. 生物技术通讯, 2020, ;(02):33-37+117. Huang M , J Wu, Ling R , et al. Quadruple negative breast cancer[J]. Breast Cancer, 2020, 27(4).
基因编辑棉花的参考文献
光照时间长 温度适宜 幅员辽阔交通相对便利西部大开发的推动
β细胞是人体的胰岛素“工厂”。它们对升高的血糖作出反应，分泌出胰岛素，向肌肉细胞发出信号，以吸收并利用血液中的葡萄糖。
糖尿病患者的β细胞往往不能产生足够的胰岛素：对于2型糖尿病患者而言，是由于β细胞随着时间的推移而功能下降。对于1型糖尿病患者而言，是由于自身免疫系统发生故障，并攻击、损坏了β细胞。
在一些糖尿病患者中，β细胞衰竭是基因缺陷所导致的结果。在过去的十年里，研究人员发现基因代码中的少数几个地方，一旦发生微小的错误就会干扰身体感应或产生胰岛素的能力。其结果就是医学上所说的“单基因糖尿病”。
这种单基因突变导致的糖尿病远比人们所知的要多。美国纽约哥伦比亚大学Naomi Berrie糖尿病中心的干细胞生物学家Dieter Egli博士指出，大约1%到5%的糖尿病患者属于单基因糖尿病，在全球范围内这个数字以百万计，因此“单基因糖尿病”并不是一种罕见的疾病。
几十年来，替换失去功能的β细胞一直是治疗所有类型糖尿病的“圣杯”（注：代指具有神奇能力的事物）。研究人员已经尝试了从移植胰腺到植入β细胞的多种方法，但是，这些手术的成本很高，因为它们是外来器官、细胞，身体会排斥它们，控制这种免疫排斥反应需要借助强大的免疫抑制药物，或是用某种方法将所移植的β细胞“封装”起来，以瞒过自身免疫系统。
由于单基因糖尿病是单一基因缺陷或突变的结果，新的基因技术为单基因糖尿病患者提供了治愈的希望，甚至一些2型糖尿病患者也有望获得治愈。在美国糖尿病协会（American Diabetes Association，ADA）的资助下，Dieter Egli博士和他的科研团队正在进行单基因糖尿病的研究，特别是对于一些出生时或出生不久后身体就不能产生胰岛素的病例，他们制造出干细胞，借由干细胞再制造某些特定的人体组织，包括β细胞、神经组织等。
然后，他们使用了一种名为“CRISPR-Cas9”的尖端技术，来修复那些阻止β细胞正常工作的基因错误 [1] 。在过去的一年里，这项研究取得了可喜的成果，他们已经能够纠正干细胞的突变，使β细胞重新产生胰岛素。
下一步预期，可将经过修正的 β细胞 重新植入患者体内。因为它们来源于患者自身的细胞，所以可以被身体接受而不需要应用免疫抑制药物，植入后预计能像正常β细胞那样对血糖水平做出反应，并且产生胰岛素。
然而，基因编辑所依托的科学技术太前沿了，以至于还没有被美国食药监局（FDA）批准用于人体试验。为了观察新的β细胞是否能起作用，Dieter Egli博士将修正后的人类β细胞植入β细胞受损的实验动物体内。人们欣喜地看到，通过将β细胞移植到小鼠体内，可以保护缺乏 β细胞 的小鼠免于罹患糖尿病。
Dieter Egli博士说，如果能将修正后的β细胞安全地植入患有单基因糖尿病的人体内，那就相当于治愈了糖尿病。
在基因编辑技术应用于人类之前，还有很多工作要做。一些研究者担心，用于编辑基因突变的技术可能会在其他地方引起意想不到的“偏离目标”的影响。Egli博士表示，“利用老鼠模型是一个很好的开始，但是只有在人类身上进行尝试，我们才能最终得到答案。”
即使Egli博士和其他领域的研究人员能够证明这种基因治疗是安全的，与试纸、血糖仪和胰岛素注射相比，要获得好的成本-效益比，可能还需要一些时间。虽然到那时，患者不再需要支付胰岛素、口服降糖药和其他血糖管理用品的费用，但预计个性化干细胞治疗也可能会花费每位患者数万美元，甚至更多。
据了解，目前在国内也有一些学者在进行相关研究 [2] 。因此，笔者愿意乐观地相信，随着研究的深入、技术的成熟和普及，这种可能会治愈糖尿病的新疗法将会有走出实验室、走近你我身边的那一天。让我们一同拭目以待，继续关注来自这一领域的好消息吧！
参考文献：
[1] Hasegawa Y, Hoshino Y, Ibrahim AE, et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in Ins1-cre driver mice[J]. Exp Anim, 2016，65(3):319-327.
[2] 曹曦，宋丽妮，张怡尘，等. 应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型[J]. 首都医科大学学报，2018，39（4）：517-521.
新疆棉花生产情况新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲，跨东经73°40′-96°23′，北纬34°25′-49°10′，总面积166万平方公里，占我国国土的六分之一强。横亘新疆中部的天山把它分为南北两半，习惯上称天山以南为南疆，天山以北为北疆。由于新疆特殊的地理位置，使得它拥有了得天独厚的气候资源，全年日照时间平均为2600-3400小时、积温为3000-4000℃。棉花是一种好热喜光的作物，其生育在120天到145天之间，新疆长时间的日照，充足的积温以及长无霜期给棉花的生长创造了非常有利的条件。因此，自古以来新疆就是棉花种植之乡。但是，1949年新疆和平解放后到改革开放之初棉花生产一直处于低水平、不稳定的状态。29年间，棉花年产量从5100吨增加到万吨，增长速度较慢。随着改革开放和农村家庭联产承包责任制的推行，特别是新疆维吾尔自治区党委提出实施优势资源转换并确立“一黑一白”的发展战略以后，各地积极调整农业产业结构，大力发展棉花产业，棉花生产开始出现快速发展的强劲势头。棉花种植面积从1978年的226万亩增加到2005年的1736万亩，增长倍，产量已经达到了185万吨，增长倍。表1 1955年以来新疆棉花产量情况年份（年）19551978320042005产量（万吨）在新疆有的地块已经连续种植棉花二十年了，依然还在继续种植棉花，病虫害控制的也好，棉花的单产、品质还在不断提高。自治区通过推广应用高密度栽培、宽膜覆盖、膜下滴灌等新技术，使棉花亩产由上世纪80年代的70公斤提高到现在的106公斤以上。目前，棉花已成为新疆最大宗的经济作物，播种面积占当年农作物总播面积的50％以上。面积占全国的四分之一，产量已占全国的三分之一。新疆棉花在品质、商品量、调出量、总产、单产等方面均居全国首位，年调出商品棉125万吨以上。至此，新疆已成为我国最大的优质商品棉生产基地。新疆棉花虫害由于新疆特殊的地理位置及气候特点，棉田主要害虫的发生为害特点与内地差异很大。20世纪80年代中、后期棉蚜（Aphis gossypii Glover）是棉田主要害虫[1,2] 。进入20世纪90年代，随着棉蚜综合防治技术措施的推广应用，通过消灭越冬蚜源减少发生基数、隐蔽施药、点片涂茎、保护利用天敌等一系列防治手段的运用，棉蚜为害得到了有效控制。20世纪90年代中后期棉铃虫（Helicoverpa armigera Hubner）上升为棉田主要害虫，尤其南疆发生面积逐年扩大，为害程度逐年加重。为了保护桑蚕、减少污染，棉铃虫的防治多采用杨枝把诱蛾、人工捉虫、挖蛹等方法，但是这些技术措施也不能完全控制它的爆发。棉叶螨（朱砂叶螨Tetranychus cinnatarinus Boisduval，截型叶螨Tetranychus truncatus Ehara，土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani Ugarov et Nikolski）繁殖力强，气候适宜年份短期内可猖獗为害，也是新疆棉田重要害虫之一。但在新疆，多种天敌如食螨瓢虫、捕食螨、捕食性蓟马、小花蝽等，数量很大，对棉叶螨起到一定的控制作用[3]。转Bt基因抗虫棉由于棉铃虫是棉花生产上的主要害虫，一般年份因其危害造成棉花减产10%-15%。1990年以来，我国棉铃虫连年大暴发，仅1992年全国发生面积达×106hm，造成全国棉花总产损失30%以上，严重地区损失达50%以上，直接经济损失逾百亿元。近年来，由于连年多代使用剧毒化学农药，不仅增加植棉成本而且生态环境受到破坏，同时棉铃虫的抗药性也明显增强，导致防虫难度加大，严重地阻碍了棉花生产的可持续发展。为解决制约棉花生产稳定发展的这一世界性难题，国内外相继应用生物工程技术和常规育种相结合的方法，开展了转基因抗虫棉的育种研究。1988年美国孟山都（Monsanto）公司获得转Bt基因棉花，1995年末，美国农业部（USDA）、食品与药物管理局（FDA）和环保局（EPA）先后批准转Bt基因抗虫棉在美国国内生产上大面积推广利用。1997年，中国农业部批准了转基因抗虫棉在河北、河南、江苏、新疆和辽宁5省（自治区）进行释放，在山东、山西、安徽和湖北4省进行商品化生产。2002年全球棉花总面积在3 400万hm ，有20％或者680万hm 种植转基因棉花，其中单价Bt基因棉花240万hm 。转基因棉花的种植面积仅次于大豆(3 650万hm)和玉米(1 240万hm )，中国种植转基因作物的面积为2l0万hm(4％)，比2001年增长40％ ，基本全为转Bt基因棉花，占中国棉花种植面积(410万hm)的51％[4]。自1997年以来，新疆每年转Bt基因抗虫棉的种植面积为70万亩左右，主要集在南疆的库尔勒、巴音郭楞蒙古自治州、哈密地区等。1． 新疆转Bt基因棉花及非转基因棉花情况调查据报道，转Bt基因抗虫棉能够减少农药使用量，增加净收益 [5-9]。新疆是我国最大的棉花种植基地，其产量占全国产量的1/4强，占世界的8%。为了弄清转Bt基因抗虫棉在当地的种植情况、给农户带来的实际利益，作者于2006年4月到哈密市做了调查。 调查地情况概述 哈密市哈密是新疆通向祖国内地的门户，地理坐标为东经91°06′33〃—96°23′00〃，北纬40°52′47〃—45°05′33〃，平均海拔米。哈密属典型的大陆性气候，气候特征“南热北凉”。总面积万平方公里，占全疆总面积的9%。总人口51万人。地区辖哈密市、巴里坤哈萨克自治县和伊吾县，设有38个乡(镇)。区域内驻有吐哈石油勘探开发指挥部、新疆哈密煤业集团公司、兵团农十三师、哈密铁路分局、新钢集团雅满苏铁矿等21家中央、自治区单位，其人口占全地区总人口的39%。全地区可利用土地资源非常丰富，其中可垦地500万亩，已开垦110万亩。哈密绿洲热量丰富，日均＞0℃的积温4450—4650℃；≥10℃积温4073—4300℃，适宜种植春小麦、玉米、棉花等作物。全年日照时数平均3358小时，热资源非常充足。但不足之处是全年热量分配不均，在棉花生育期出现中间高，两头低趋势。在播种-出苗期温度偏低，有倒春寒现象，吐絮期气温下降快，有霜冻现象。哈密盆地干燥少雨，昼夜温差大，一般在16℃左右，无霜期182天，有利于哈密瓜、葡萄、大枣等干旱区瓜果类生长期中的糖份积累，是重要的瓜果产地。表2 海拔及光热资源地 区平均海拔（米）地理坐标年平均温度（℃）年均大于0的积温（℃）年均大于10的积温（℃）年平均日照时间（小时）哈 密 市东经91°06′33〃-96°23′00〃北纬40°52′47〃-45°05′33〃 哈密市棉花种植情况哈密市温度较石河子及新疆其它地方都高，而降雨不多，因此特别适合害虫特别是棉铃虫的繁殖及生长，因此虫害发生较为严重。为了防治病虫害，达到保产增产的目的，哈密市红星二基地放弃了高品质长绒棉品种种植，而选择了高抗铃虫的转Bt基因抗虫棉品种。红星二基地棉花种植面积共万亩，2005年主要品种为33B、99B及抗8。33B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术，将苏云金杆菌晶体蛋白基因(简称Bt基因)导入岱字棉品种中选育而成的抗虫棉花品种。该品种出苗好，苗整齐健壮，长势稳键，主根粗壮，侧根发达，茎秆坚硬抗倒伏。33B产量高，单铃重克，衣分，子指克。早熟性好，生育期125天左右，高抗棉铃虫，抗枯萎病，耐黄萎病。自1997-1998年引进33B原种试验成功后，开始大面积推广。2005年种植面积为万亩，占全场棉花种植面积的48%。99B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术育成的继33B之后的又一个转基因抗虫棉品种。该品种的特征为抗虫、丰产，抗枯萎病耐黄萎病。生育期130天，经多年多点试验，丰产性能好，产量稳，一般地块亩产皮棉90公斤以上比33B增产8－10%。抗8购于新疆康地农业科技发展有限公司，是一个中早熟陆地抗虫棉品种，生育期130~140天。该地的虫害主要有：蚜虫、棉叶螨、棉铃虫等。虫害的防治以生物和生态控制为主，在发生较重的时候才采用化学化学防治措施。蚜虫主要用久效磷、氧化乐果等化学农药。棉叶螨的防治主要用，三氯杀螨醇等农药。哈密市棉花种植基地棉花病害有黄萎病和枯萎病，但是发病率并低，所用的防治药剂为黄萎立克。 种植户访谈情况在哈密市棉花种植基地随机对20个棉花种植户进行了访谈，在访谈前已经向基地生产科的工作人员了解了这些农户种植物的棉花品种情况，以避免出因农户记不住以前种植的品种而出现错误的情况。访谈内容涉及农户的棉花品种及来源，种植模式，播种前土壤及种子处理方法，棉花各生育期病虫害防治策略及防治方法，农药使用情况，收入情况及收入分配方法等。表3 哈密市棉花种植基地农药使用情况（略）2 结果与分析 访谈结果访谈中发现，基地的棉花种植户都变成了基地的职工，基地都给他们买了各保险，等退休后每月可以到基地领取退休金。他们每天按时到田里劳作。该灌水的时候基地通知他们灌水，该防治病虫害的时候他们去基地指定的地点买农药，但是从不需要付现金，待棉花收购时，和所有生产资料费用、植物保护费用、灌水费用、种子费用等一起扣除。在农场里，领导及工作人员负责发出指令，而种植户负责具体实施，实施中工作人员亲临指导。在农场上形成了棉花统一种植，统一管理，统一销售，这样一种“三统一”的模式。 结果与分析 两地病虫害发生情况哈密市棉花种植基地主要种植转Bt基因抗虫棉，虫害发生不重，零星发生棉花病害有枯萎病和黄病，这两种病害是棉花上的常见病害，但是发病率不高，哈密市棉花种植基地应用黄萎立克进行防治，据技术人员介绍有一定的效果。此外，还有部分棉蚜、棉叶螨为害，但危害不严重。 农药使用及种植成本情况由于气候原因，再加之种植的棉花为转基因棉花，棉花病虫害不严重，哈密市棉花种植基地平均每亩棉田农药投入占总投入的。哈密市棉花种植基地种植的是抗棉铃虫的品种，第一、二代棉铃虫不用防治，在第三代才用防治，但此时棉花已经进入了生育后期，危害不严重，因此杀虫剂的花费相对就少。哈密市棉花种植基地20个种植户购买杀虫剂的平均费用仅为元/亩。在杀菌剂使用及支出方面，主要指防治苗期病害用的拌种剂，哈密市棉花种植基地的为元/亩。哈密市棉花种植基地空气湿度低，病害不易发生，因而节约了防治成本。在除草剂方面，哈密市棉花种植基地支出平均为元/亩。 哈密市棉花种植基地棉花生产投入、产量及收入情况哈密市棉花种植基地棉花生产投入偏高。这与棉花品种的价格差异有关，转Bt基因抗虫棉种子的价格高，同时也与当地的水资源缺乏程度、管理成本有关。转Bt基因棉花的籽棉亩产量为公斤，哈密市棉花种植基地每亩棉花的均纯收入为元。这可能有几方面的原因：第一，在棉花生长季节哈密市棉花种植基地的温度高，同时哈密市棉花种植基地的光照充足，而棉花是一种好热喜光作物，如果在生长季节气温足够高，光照充足产量自然就能提高，在棉花收购价相同的情况下，产量越高，收入就越高。因此，哈密市棉花种植基地种植户收入高，自然气候条件好是重要的原因。第二，转Bt基因抗虫棉的产量通常都比较高。哈密市棉花种植基地种植的主要品种33B、99B、抗8都是抗虫棉，因此哈密市棉花种植基地的籽棉亩产量高，棉花品种遗传因子是影响产量的重要因素。转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。3 讨论此次调查结果表明，转Bt基因抗虫棉种植户的农药使用量及农药投入较少。但是，这只是一年的调查数据，还不足以说明问题，结果还有待于进一步的研究。 时间上的问题从时间上看，只有一年的调查数据。同一地点不同年份的气候条件会有变化，发生的病虫草害情况也不相同，农药使用量也不相同。因此，一年的数据不能反应真实的情况。如果要得到真实的情况，必须有多年的数据，并对其进行科学的数据分析才能得出真实的规律。 调查地点单一转Bt基因抗虫棉种植户农药使用量只在哈密市棉花种植基地进行，当地的气候条件较好，光热资料丰富，病虫害的发生不重，再加上种植的品种为高产抗虫品种，农药使用量自然也会有差异。要得出符合客观规律的结论，必须进行多点调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。 种植模式及管理水平种植模式及管理水平与大多数种植户的种植模式及管理水平不一样。哈密市棉花种植基地的物质资源与人力资源，农业的机械化水平及农业综合管理水平比自治区的水平高，统一的机械化点播，采用双膜覆盖及膜下滴灌技术，灌水及施肥都是采用膜下滴灌完成。而其它地方还在采用其它的秋播方式，灌水采用漫灌方式进行。由于种植模式的不同就来了不同的农田小气候，也就导致了的病虫草害的发生情况不同，农使用量也就不同。在管理上，哈密市棉花种植基地都有专职的农业技术员、植保员，他们对棉花病虫草害及土肥水等情况进行实时监测，一发现就进行合适的处理，有害生物没有滋生的时间。但是，很多通常的种植基地没有这样的管理能力，而且全国大多数地方都做不到。因此，从哈密市棉花种植基地上得出的转Bt基因抗虫棉农药使用量情况不能代表全国的情况。因而，要得出真实的差异，我们应该选择更多的区别于哈密市棉花种植基地的地方调查。4 建议转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。通过这次的调查，作者给出以下三个建议。第一，对同一调查地点进行多年的数据收集，并对其进行科学的数据分析，只有从多次重复中分析得出的结论才是具有真实因素的数据；第二，选取多个地点，至少三个，进行调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。不同的地点的气候条件不同，只有把所有可能使结果发生改变的气象条件都加以考虑分析才能得出正确的结论；第三，如果是在类似于哈密市棉花种植基地的地方进行调查，我们应该首先选择调查自治区的棉花种植户，这样得出的结果才具有代表性。全国，乃至全世界都不可能像哈密市棉花种植基地一样拥有丰富的物质与人力资源。致谢感谢德国EED的资助，感谢新疆农垦科学院，石河子大学，新疆农科院植物保护研究所，哈密市农业技术推广中心的支持。参考文献：[1] 杨海峰,马祁．新疆棉花害虫的生态调控.农作物有害生物可持续治理研究进展.北京:中国农业出版社[2] 马祁, 李号宾, 汪飞等. 到新疆棉花害虫综合防治技术体系研究. 新疆农业科学,2000, 1: 1-5[3] 徐遥,杨秀荣,芮昌辉等.新疆棉花主要害虫对几种杀虫剂的抗药性测定,西北农业学报,2004,13(2):74-78[4] 罗晓丽,吴家和,张安红等.2005.转Bt基因棉花的研究应用及问题与对策.山西农业科学,33(1):4-11[5] 方宣钧,贾士荣.中国转基因抗虫棉产业化进展. 生物技术通报,1999，139(2):39～40[6] MATIN QAIM, ALAIN DE JANVRY. Bt cotton and pesticide use in Argentina: economic and environmental effects. Environment and Development Economics 10: 179–200[7] Jikun Huang, Ruifa Hu, Cuihui Fan et al. Bt cotton benefits, costs and impacts in (Institute Of Development Studies) Working Paper 202, 2003[8] John P. Purcell, Frederick J. Perlak. Global Impact of Insect-Resistant (Bt) Cotton. AgBioForum, 2004,7(1&2): 27-30[9] Matin Qaim, David Zilberman. Bt Crops Can Increase Yields Substantially in Developing Countries. Agriculture and Resource Econmics, 2003, 6(6): 9-11表4 转Bt基因棉花农药投入情况（略）表5 转Bt基因棉花产量与收入情况（略）[作者：转基因作物研究组] [责任编辑：博明 佳华]【上述言论仅代表个人观点，并不代表本站立场】
基因编辑有关参考文献
β细胞是人体的胰岛素“工厂”。它们对升高的血糖作出反应，分泌出胰岛素，向肌肉细胞发出信号，以吸收并利用血液中的葡萄糖。
糖尿病患者的β细胞往往不能产生足够的胰岛素：对于2型糖尿病患者而言，是由于β细胞随着时间的推移而功能下降。对于1型糖尿病患者而言，是由于自身免疫系统发生故障，并攻击、损坏了β细胞。
在一些糖尿病患者中，β细胞衰竭是基因缺陷所导致的结果。在过去的十年里，研究人员发现基因代码中的少数几个地方，一旦发生微小的错误就会干扰身体感应或产生胰岛素的能力。其结果就是医学上所说的“单基因糖尿病”。
这种单基因突变导致的糖尿病远比人们所知的要多。美国纽约哥伦比亚大学Naomi Berrie糖尿病中心的干细胞生物学家Dieter Egli博士指出，大约1%到5%的糖尿病患者属于单基因糖尿病，在全球范围内这个数字以百万计，因此“单基因糖尿病”并不是一种罕见的疾病。
几十年来，替换失去功能的β细胞一直是治疗所有类型糖尿病的“圣杯”（注：代指具有神奇能力的事物）。研究人员已经尝试了从移植胰腺到植入β细胞的多种方法，但是，这些手术的成本很高，因为它们是外来器官、细胞，身体会排斥它们，控制这种免疫排斥反应需要借助强大的免疫抑制药物，或是用某种方法将所移植的β细胞“封装”起来，以瞒过自身免疫系统。
由于单基因糖尿病是单一基因缺陷或突变的结果，新的基因技术为单基因糖尿病患者提供了治愈的希望，甚至一些2型糖尿病患者也有望获得治愈。在美国糖尿病协会（American Diabetes Association，ADA）的资助下，Dieter Egli博士和他的科研团队正在进行单基因糖尿病的研究，特别是对于一些出生时或出生不久后身体就不能产生胰岛素的病例，他们制造出干细胞，借由干细胞再制造某些特定的人体组织，包括β细胞、神经组织等。
然后，他们使用了一种名为“CRISPR-Cas9”的尖端技术，来修复那些阻止β细胞正常工作的基因错误 [1] 。在过去的一年里，这项研究取得了可喜的成果，他们已经能够纠正干细胞的突变，使β细胞重新产生胰岛素。
下一步预期，可将经过修正的 β细胞 重新植入患者体内。因为它们来源于患者自身的细胞，所以可以被身体接受而不需要应用免疫抑制药物，植入后预计能像正常β细胞那样对血糖水平做出反应，并且产生胰岛素。
然而，基因编辑所依托的科学技术太前沿了，以至于还没有被美国食药监局（FDA）批准用于人体试验。为了观察新的β细胞是否能起作用，Dieter Egli博士将修正后的人类β细胞植入β细胞受损的实验动物体内。人们欣喜地看到，通过将β细胞移植到小鼠体内，可以保护缺乏 β细胞 的小鼠免于罹患糖尿病。
Dieter Egli博士说，如果能将修正后的β细胞安全地植入患有单基因糖尿病的人体内，那就相当于治愈了糖尿病。
在基因编辑技术应用于人类之前，还有很多工作要做。一些研究者担心，用于编辑基因突变的技术可能会在其他地方引起意想不到的“偏离目标”的影响。Egli博士表示，“利用老鼠模型是一个很好的开始，但是只有在人类身上进行尝试，我们才能最终得到答案。”
即使Egli博士和其他领域的研究人员能够证明这种基因治疗是安全的，与试纸、血糖仪和胰岛素注射相比，要获得好的成本-效益比，可能还需要一些时间。虽然到那时，患者不再需要支付胰岛素、口服降糖药和其他血糖管理用品的费用，但预计个性化干细胞治疗也可能会花费每位患者数万美元，甚至更多。
据了解，目前在国内也有一些学者在进行相关研究 [2] 。因此，笔者愿意乐观地相信，随着研究的深入、技术的成熟和普及，这种可能会治愈糖尿病的新疗法将会有走出实验室、走近你我身边的那一天。让我们一同拭目以待，继续关注来自这一领域的好消息吧！
参考文献：
[1] Hasegawa Y, Hoshino Y, Ibrahim AE, et al. Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in Ins1-cre driver mice[J]. Exp Anim, 2016，65(3):319-327.
[2] 曹曦，宋丽妮，张怡尘，等. 应用CRISPR/Cas9技术制备MrgD基因敲除小鼠模型[J]. 首都医科大学学报，2018，39（4）：517-521.
DOI:
microhomology-mediated end-joining (MMEJ)
DNA double-strand break (DSB)
local accumulation of DSB repair molecules (LoAD) system
homologous recombination (HR)
non-homologous end-joining (NHEJ)
homology-independent targeted integration (HITI) system
precise integration into target chromosome (PITCh) system
single-strand template repair (SSTR)
Gaps: 以往的研究从未在多个基因组位点同时产生多种模式或多个报告基因的组合。基因插入在每个位点独立进行，在不同的基因位点上进行双或三重敲入需要一定的步骤。
横向比较： CRISPR-Cas9基因标记使用的方法有（1）同源修复HR，（2）非同源end-joining NHEJ，（3）微同源介导的end-joining MMEJ。虽然HR的方法可以非常精准的knockin，但它的载体的构建和效率远低于end-joining的方法。
工作简介 ：
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原因在于：MS2可以与RNA结合，从而报告RNA的情况，将MS2与CtIP融合，可将CtIP导向到sgRNA所在的位置，形成一个滞留，发挥CtIP增加MMEJ的功效，从而造成了更多的DNA断裂，插入效率增加。
之前我看过一篇文章，说的是CRISPR-Cas9的效果由于P53的存在而大打折扣，而P53对抗HDR是CRISPR-Cas9造成DSB无法被修复，从而介导了CRISPR-Cas9的细胞毒性。那么就会有以下两种情况：（1）P53存在时，CRISPR-Cas9效果不好，且有细胞毒性；（2）P53敲除时，CRISPR-Cas9效率增加，但有致癌的风险。以此引发临床安全性的思考，提醒在人体上使用CRISPR-Cas9治疗需要注意的安全性问题，从而以一个相对简单的故事，发表在了Nature Medicine上。所以，我们在使用基因编辑工具的时候，需要注意一下它的细胞毒性情况。
老板亲自传授的文献阅读方法
（1）FACS结果显示，没有毒性：首先转入已被证实具有细胞毒性的载体来作为对照，MS2-CtIP组没有对细胞增殖产生影响，而ZFN组有。
（2）如我前面所说，DSB如无法被修复，则是细胞毒性。在这里作者也使用DSB修复实验来代表细胞毒性实验，首先使用依托泊苷诱导DSB，然后使用anti-γ-H2AX染色来查看修复情况，发现MS2-CtIP组DSB修复活性显著高于对照组。
以上结果表明，MS2-CtIP是通过诱导DSB修复来达到低（无）细胞毒性的效果。
我就不写了。。。因为我没看明白，嘤嘤嘤。
第一部分主要讲基因编辑系统的构建及基本情况，接下来就要讲一讲它作为一个基因编辑工具的基本素养了。
太多啦！简单说一下，就是对比了MMEJ和NHEJ它们在精确敲入，非精确敲入和未敲入这三个方面的情况，得到MMEJ几乎完败NHEJ的结论咯。 看看这图画得多漂亮！
回归前面说的Gaps，同时对多个基因进行编辑呢？结果显示是可以高效、准确的对多个基因进行编辑。这部分是灰常灰常棒的。
学习一下人家的思路~
创新点在于MS2的定位效应，MS2-CtIP的增强效应，MMEJ的精巧性。
参考文献： Nakade S, Mochida K, Kunii A, et al. Biased genome editing using the local accumulation of DSB repair molecules system[J]. Nature communications, 2018, 9(1): 3270.
基因编辑
什么是基因编辑技术
基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术。目前最高效最常用的基因编辑方法是利用CRISPR/Cas9技术进行体内体外的基因编辑。这个系统的原理是利用gRNA特异性识别靶序列，并引导Cas9核酸内切酶对靶序列的PAM上游进行切割，从而造成靶位点DNA双链断裂，随之利用细胞的非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HDR）的方式对切割位点进行修复，实现DNA水平的敲除、敲入或点突变。
排放冷却是对流冷却的另一种。与再生冷却不同，用于排放冷却的冷却剂对推力室冷却吸热后不进入燃烧室参与燃烧，而是排放出去。直接排放冷却剂会降低推力室比冲，因此需要尽可能减少用于排放冷却的冷却剂流量，同时只在受热相对不严重的喷管出口段采用排放冷却。还有一种是辐射冷却，其热流由燃烧产物传给推力室，再由推力室室壁想周围空间辐射散热。辐射冷却的特点是简单、结构质量小。主要应用于大喷管的延伸段和采用耐高温材料的小推力发动机推力室。在组织推力室内冷却时，是通过在推力室内壁表面建立温度相对较低的液体或气体保护层，以减少传给推力室室壁的热流，降低壁面温度，实现冷却。内冷却主要分为头部组织的内冷却（屏蔽冷却）、膜冷却和发汗冷却三种方法。推力室采用内冷却措施后，由于需要降低保护层的温度，所以燃烧室壁面附近的混合比不同于中心区域的最佳混合比（多数情况下采用富燃料的近壁层），造成混合比沿燃烧室横截面分布不均匀，使燃烧效率有一定程度的降低。膜冷却与屏蔽冷却类似，是通过在内壁面附近建立均匀、稳定的冷却液膜或气膜保护层，对推力室内壁进行冷却，只是用于建立保护层的冷却剂不是喷注器喷入的，而是通过专门的冷却带供入。冷却带一般布置在燃烧室或喷管收敛段的一个横截面上。沿燃烧室长度方向上可以有若干条冷却带。为提高膜的稳定性，冷却剂常常经各冷却带上的缝隙或小孔流入采用发汗冷却时，推力室内壁或部分内壁由多孔材料制成，其孔径为数十微米。多孔材料通常用金属粉末烧结而成，或用金属网压制而成。此情况下，尽可能使材料中的微孔分布均匀，是单位面积上的孔数增多。液体冷却剂渗入内壁，建立起保护膜，使传给壁的热流密度下降。当用于发汗冷却的液体冷却剂流量高于某一临界值，在推力室内壁附近形成的是液膜。当冷却剂流量低于临界值流量时，内壁温度会高于当前压力下的冷却剂沸点，部分或全部冷却剂蒸发，形成气膜。除了以上热防护外，还有其他热防护方法如：烧蚀冷却、隔热冷却、热熔式冷却以及室壁的复合防护等。3 高焓气体发生器热防护方案综合上述方法结合实际情况，便得到高焓气体发生器的热防护方法。高焓气体发生器的燃烧室与液体火箭发动机的不同，省去前面的推力室部分，使得其结构更简单而有效。那么，所涉及到的热防护即为对燃烧室室壁的热防护部分。由于燃料进入燃烧室内迅速分解并放出大量
即便当前不能，以后会能的。基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。在过去几年中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑, 在基础研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
基因编辑工程
基因编辑技术，可以用于编辑动植物甚至病毒的基因。通过改变基因让其改变性状，对人来说当然是有益的，不过目前这个技术并不完善。如果人类真正的掌握了基因编辑技术，那么就相当于掌握了任何物种的生物源代码，可以随意改变其性状向人类有益的地方发展。
什么是基因编辑技术？
举个非常简单的例子，夏天的蚊子非常惹人讨厌，赶也赶不走，杀也杀不尽，而且一咬一个包，奇痒无比。那么人类就可以通过基因编辑技术，对公蚊子进行基因编辑，比如让公蚊子不孕不育，这样就会减少文字的出生率。或者利用基因编辑技术制造一种病毒，只在蚊子之间传染，感染后蚊子便不吸食人血。
再比如说基因编辑技术运用于人类，在婴儿出生前就可以采用基因编辑技术对其性状进行改变，比如说改变它的毛发基因。想要什么颜色的头发？棕色还是黑色，或者改变其皮肤的基因，黑皮肤还是黄皮肤都可以随意进行改变。只不过这项技术有违伦理道德。而且目前基因编辑技术并不成熟，并不知道经过编辑之后该物种会不会产生突变或变异从而产生不可估量的后果，所以目前人类并不敢滥用基因编辑技术。
基因编辑技术，可用于编辑动植物甚至病毒的基因。通过改变基因让其改变性状，对人来说当然是有益的，但目前这个技术并不完善。如果人类真的掌握了基因编辑技术，就相当于掌握了任何物种的生物源代码，可以随意改变其性状向人类有益的地方发展。 那样的话真是太疯狂了。
想学基因编辑该学生物技术专业。
基因编辑是生物技术专业。基因编辑（GenomeEditing），又称基因组工程，是遗传工程的一种，是指在活体基因组中进行DNA插入、删除、修改或替换的一项技术。
生物技术毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
1、掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识；
2、掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法；
3、了解相近专业的一般原理和知识；
4、熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规；
5、了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及生物技术产业发展状况；
6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。
排放冷却是对流冷却的另一种。与再生冷却不同，用于排放冷却的冷却剂对推力室冷却吸热后不进入燃烧室参与燃烧，而是排放出去。直接排放冷却剂会降低推力室比冲，因此需要尽可能减少用于排放冷却的冷却剂流量，同时只在受热相对不严重的喷管出口段采用排放冷却。还有一种是辐射冷却，其热流由燃烧产物传给推力室，再由推力室室壁想周围空间辐射散热。辐射冷却的特点是简单、结构质量小。主要应用于大喷管的延伸段和采用耐高温材料的小推力发动机推力室。在组织推力室内冷却时，是通过在推力室内壁表面建立温度相对较低的液体或气体保护层，以减少传给推力室室壁的热流，降低壁面温度，实现冷却。内冷却主要分为头部组织的内冷却（屏蔽冷却）、膜冷却和发汗冷却三种方法。推力室采用内冷却措施后，由于需要降低保护层的温度，所以燃烧室壁面附近的混合比不同于中心区域的最佳混合比（多数情况下采用富燃料的近壁层），造成混合比沿燃烧室横截面分布不均匀，使燃烧效率有一定程度的降低。膜冷却与屏蔽冷却类似，是通过在内壁面附近建立均匀、稳定的冷却液膜或气膜保护层，对推力室内壁进行冷却，只是用于建立保护层的冷却剂不是喷注器喷入的，而是通过专门的冷却带供入。冷却带一般布置在燃烧室或喷管收敛段的一个横截面上。沿燃烧室长度方向上可以有若干条冷却带。为提高膜的稳定性，冷却剂常常经各冷却带上的缝隙或小孔流入采用发汗冷却时，推力室内壁或部分内壁由多孔材料制成，其孔径为数十微米。多孔材料通常用金属粉末烧结而成，或用金属网压制而成。此情况下，尽可能使材料中的微孔分布均匀，是单位面积上的孔数增多。液体冷却剂渗入内壁，建立起保护膜，使传给壁的热流密度下降。当用于发汗冷却的液体冷却剂流量高于某一临界值，在推力室内壁附近形成的是液膜。当冷却剂流量低于临界值流量时，内壁温度会高于当前压力下的冷却剂沸点，部分或全部冷却剂蒸发，形成气膜。除了以上热防护外，还有其他热防护方法如：烧蚀冷却、隔热冷却、热熔式冷却以及室壁的复合防护等。3 高焓气体发生器热防护方案综合上述方法结合实际情况，便得到高焓气体发生器的热防护方法。高焓气体发生器的燃烧室与液体火箭发动机的不同，省去前面的推力室部分，使得其结构更简单而有效。那么，所涉及到的热防护即为对燃烧室室壁的热防护部分。由于燃料进入燃烧室内迅速分解并放出大量