报告题目：Gene targeting with programmable endonucleases in animal model generation and beyond

报 告 人：黄行许 教授（南京大学）

报告时间：2014年5月7日下午2:30-4:30

报告地点：北校区绣山活动中心南报告厅

 

动物科技学院

二?一四年五月六日

 

报告人介绍：

黄行许教授，南京大学博士生导师。1986年毕业于江西农业大学，获得兽医学学士学位，1995年在华南农业大学获得动物解剖学与胚胎学硕士学位，1998年于南方医科大学获得解剖学与胚胎学博士学位。1998到2000年于北京中科院生物物理所生物大分子国家重点实验室做博士后，2001到2008年在美国贝勒医学院做博后。09年至今就职于南京大学国家遗传工程小鼠资源库模式动物研究所。黄教授的团队主要从事遗传学研究，研究开发不同物种的同源重组（HR）、ZFN、TALEN、CRISPR、shRNA等基因组改造技术，并利用这些技术构建构建各种基因工程细胞和动物疾病模型。主要针对非同源重组技术做了大量工作，获得了一系列创新性成果，比如：开发了一种新的ZFN设计和验证策略，利用这一的策略，设计验证了针对人、小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、牛、羊、金黄地鼠、猴子等九种不同物种的36个基因的44对ZFN，验证结果显示100%有切割效果；利用ZFN或TALEN介导DSB结合ssDNA，通过原核注射，成功实现了小鼠的基因敲入，效率达到了18～22%；对CRISPR/Cas9系统进行哺乳动物的优化，实现了世界上第一个通过原核注射利用CRISPR/Cas9构建的基因敲除小鼠；通过原核注射实现了小鼠和大鼠的多基因敲除,并在此基础上导入条件性敲除所需loxP模板，通过CRISPR/Cas9介导的同源重组，实现了世界上首次利用CRISPR/Cas9进行大鼠的条件性基因敲除；成功利用突变的Cas9结合双sgRNA技术把脱靶效应降低到检测不到的水平；通过原核注射实现了世界上首次猴的基因敲除。这些研究成果表明黄教授团队具有世界领先水平的基因组改造和基因工程动物制备水平。先后在Cell、Nature Methods、Cell Research、JBC等发表多篇高水平研究论文。研究论文受到世界各大媒体关注，Nature和Science等进行了电话专访，并将这一结果称为“Milestone for targeted gene-editing technology promises better models for human diseases”，“They deserve a lot of credit”。

主要相关研究论文：

1.      Niu Y, Shen B, Cui Y, Chen Y, Wang J, Wang L, Kang Y,Zhao X, Si W, Li W, Xiang AP, Zhou J, Guo X, Si C, Hu B, Dong G, Wang H, Zhou Z, Li T, Tan T, Pu X, Wang F, Ji S, Zhou Q, Huang X*, Ji W*, Sha J*. Generation of gene-modified cynomolgus monkey via Cas9/RNA-mediated gene targeting in one-cell embryos. Cell 2014, 156(4): 836-843. (Comment in: Science2014, 343: 476-477. Nature 2014, 506: 8-8.)  (This paper is on the recommended list at facultyof1000.com).

2.      Wang L, Zhang J, Duan J, Gao X, Zhu W, Song C, Yang L, Zhang J, Li G, Ci W, Li W, Zhou Q, Tang F, He C, Huang X*, Liu J*. Programming and inheritance of parental DNA methylome in mammal. Cell (in press).

3.      Wang L, Zhang J, Duan J, Gao X, Zhu W, Song C, Yang L, Zhang J, Li G, Ci W, Li W, Zhou Q, Tang F, He C, Huang X*, Liu J*. Programming and inheritance of parental DNA methylome in mammal. Cell (in press).

4.      Shen B, Zhang J, Zhang W, Zhou J, Wang J, Chen L, Wang L, Hogkins A, Iyer V, Huang X*, Skarnes W*. Efficient genome modification in mice by CRISPR/Cas9 nickase without off-target effects. Nature Methods 2014, 11(4): 399-402.

5.      Ma Y, Zhang X, Shen B, Lu Y, Chen W, Ma J, Bai L, Huang X*, Zhang L*. Generating rats with conditional alleles using CRISPR/Cas9. Cell Research 2014, 24(1): 122-125.

6.      Shen B, Zhang J, Wu H, Wang J, Ma K, Li Z, Zhang X, Zhang P, Huang X*. Mouse gene knockout by Cas9/RNA-mediated site-specific gene targeting. Cell Research 2013, 23(5): 720-723.

7.      Zhou J, Wang J, Shen B, Chen L, Yang J, Zhang W, Tian X, Huang X*.Dual sgRNAs facilitate CRISPR/Cas9 mediated mouse genome targeting. FEBS Journal 2014 Feb 3. doi: 10.1111/febs.12735. [Epub ahead of print]

8.      Zhou J, Shen B, Zhang W, Wang J, Yang J, Chen L, Zhang N, Zhu K, Xu J, Hu B, Leng Q, Huang X*. One-step generation of different immunodeficient mice with multiple gene modifications by CRISPR/Cas9 mediated genome engineering. International Journal of Biochemistry & Cell Biology 2014, 46: 49-55.

9.      Ma Y, Shen B, Zhang X, Lu Y, Chen W, Ma J, Huang X*, Zhang L*. Heritable multiplex genetic engineering in rats using CRISPR/Cas9. PLoS One 2014, 9(3): e89413.

10.  Ma K, Wang J, Shen B, Qiu L, Huang X, Li Z. Efficient targeting of FATS at a common fragile site in mice through TALEN-mediated double-hit genome modification. Biotechnol Letter 2014, 36(3): 471-479.

11.  Shen B, Zhang X, Du Y, Wang J, Gong J, Zhang X, Li H, Huang X*, Zhang W. Efficient knockin mouse generation by zinc-finger nucleases assisted homologous recombination using ssDNA oligonucleotides in zygotes. PLoS One 2013, 8(10): e77696.