1、在安全性提高的前提下，基因载体的优化制备； 2、怎样提高载体在生物体内利用度； 3、细胞膜毒性的进一步降低 4、新靶标抗原CAR构建； 5、细胞因子风暴处理

CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins)是目前最常用的基因编辑工具酶，在科研领域被广泛应用，而在临床方面的应用因为其脱靶活性一度停滞不前。它通过guide RNA（gRNA）与靶向DNA序列的配对，从而将Cas9锚定在靶向基因并诱导产生DNA双链断裂（DSB）。在基因编辑诱发的DSB的修复过程中，一定几率会产生基因突变或者外源DNA片段的插入，从而达到基因编辑的目的。在实际应用过程中，一个好的基因编辑酶Cas9需要同时满足高效切割靶位点、低脱靶活性和低染色体异常三个特点。目前在这三个方面，有一部分基于PCR的方法用于估算基因编辑效率，但其结果可靠性有待提高；有一些基于高通量测序的方法可以在体内或者体外检测基因编辑酶的脱靶活性；尚无系统的可定量的测量基因组异常结构的方法。本项目开发了一种新的方法，可以用来同时定量检测Cas9编辑效率和脱靶活性以及编辑引起的染色体异常结构，即primer-extension-mediated sequencing（PEM-seq）。这是对基因编辑和DNA损伤修复等领域都有巨大促进作用的新技术。与此同时，该项目包括了该团队利用PEM-seq筛选出的一个相比于现有Cas9变体具有更低脱靶活性且与野生型Cas9切割效率相当的Cas9变体further enhanced Cas9 (FeCas9)。

本发明公开了一对特异识别绵羊KRT25基因的多肽及其编码基因和应用。该多肽由多肽甲和多肽乙组成；所述多肽甲由16个TAL核酸识别单元组成，每个TAL核酸识别单元中具有一个双连氨基酸；所述多肽乙由15个TAL核酸识别单元组成，每个TAL核酸识别单元中具有一个双连氨基酸。本发明可实现在细胞或个体水平上对绵羊KRT25基因进行敲除或修饰，以解析绵羊KRT25基因的功能、构建绵羊KRT25基因突变库或获得相关疾病模型,为绵羊育种及医药研发服务。

哺乳动物的胸椎数决定肋骨数，肋骨数是养猪生产中的重要经济性状。除猪和羊外，几乎所有哺乳动物的脊椎数都是固定的，目前主流的杜洛克、长白、大白猪种的肋骨数变异明显，通常是14-16根，每增加一根肋骨，100Kg商品猪体长增加200px，产肉量增加1%以上。因此，肋骨数的选育改良具有重大的经济价值。 项目组在猪7号染色体上鉴别到影响效应大1根肋骨的基因关键变异位点，由此创建了新型的种猪肋骨数增加基因育种新技术，申请并获得国家发明专利一项，代表性论文发表于国际知名在线学术期刊PLoS one(2013,8:e20534)。

本发明提供了谷子SiASR4基因及其应用，属于植物基因工程技术领域。本发明首次克隆得到与植物逆境胁迫相关的SiASR4基因，其核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，将所述基因转化到植物中可提高植物抗逆性。本发明还提供了用于PCR扩增及检测SiASR4基因的特异引物对，其核苷酸序列如SEQ ID No.2‑3所示；用于实时荧光定量PCR检测SiASR4基因的特异性引物对，其核苷酸序列如SEQ ID No.4‑5所示。本发明的SiASR4基因可用于植物抗逆新品种的培育，具有广阔的应用前景。

项目简介 基因治疗可用于包括癌症、艾滋病、心血管病、传染性疾病等在内的各种获得性和遗传性疾病。近几年来核酸及基因药物得到快速发展，已有多个核酸药物经FDA批准应用于临床治疗。基因治疗相对其它治疗方法有着若干优势，但在实际应用过程中也面临着一些挑战。其中，基因输送载体对于基因治疗来说是十分关键。目前开发基因输送载体的策略主要分为病毒和非病毒介导的输送系统。病毒载体具有非常高的输送效率并且可以保证基因的长期表达，因此是目前临床上应用最多的载体。但病毒载体在临床使用过程中也暴露出了许多缺陷，这些缺陷大大限制了病毒载体的应用。为了克服病毒载体的诸多不足，近些年来非病毒载体得到了迅速发展。这其中就包括研究最广泛的非病毒载体聚乙烯亚胺。PEI是最好的体外转染试剂之一并且已经被一些研究工作者当成聚合物类基因转染试剂的“金标准”。 PEI的转染效率和细胞毒性主要受其分子量、支化程度、表面电势和粒径的影响。随着分子量的升高，支链PEI转染效率升高；然而，细胞毒性也同时升高。为了消除或降低与PEI有关的细胞毒性，目前已经发展出了多种不同的策略。这些策略主要包括使用直链高分子量PEI，用多糖、亲水性聚合物（如PEG）、二硫键连接臂、脂质基团等取代或连接高分子量和低分子量的支链PEI市场上销售的PEI分子量范围非常广泛，从1000 Da以下到1.6 × 103 kDa都有。 维生素E是一种脂溶性化合物，它包括生育酚和生育三烯酚，其中α-生育酚是自然界中分布最广泛、含量最丰富并且活性最高的维生素E形式。维生素E的生物功能除了最熟知的抗氧化功能之外，还涉及酶活性的调节、基因表达调控以及神经生物学功能等。通过消化道吸收进入血浆的维生素E经受体介导进入肝细胞，进入肝细胞的维生素E又在维生素E结合蛋白的运输下进入肝外组织。维生素E本身的疏水性质、丰富的生物调节功能以及其受体介导的肝细胞摄取方式都预示着用它来修饰PEI有助于实现基因的器官靶向的递送。 因此，我们开发了维生素E修饰的聚乙烯亚胺衍生物及其合成方法和应用。维生素E的修饰有利于基因质粒的包载、递送和释放，其毒性随着PEI上的维生素E饰数目的增加而降低，维生素E的修饰能够大大增加pDNA质粒的细胞摄取后基因编码蛋白的表达。动物体内实验表明PEI衍生物可成功将pDNA质粒输送到小鼠的肝脏和肺脏中，该复合物（PEI/pDNA）能进入肝脏和肺脏细胞并进一步释放质粒DNA和基因表达。本成果具有聚乙烯亚胺衍生物作为基因输送载体具有毒性低、转染效率高和基因药物已释放等优点。项目团队 项目团队包括北京大学药学院汤新景教授，以及课题博士后和研究生组成。汤新景教授为天然药物及仿生药物国家实验室PI，国家自然科学基金委优青、教育部青年长江学者和新世纪人才。应用范围 该项目可用于核酸基因药物的包载和递送材料，实验研究中的基因递送试剂盒等。项目阶段 目前该项目处于临床前研究（动物研究阶段）。知识产权 已申请专利（201610802130.6），北京大学为唯一专利权人。合作方式 技术转让、技术许可、技术入股、共同开发等。

基因治疗可用于包括癌症、艾滋病、心血管病、传染性疾病等在内的各种获得性和遗传性疾病。近几年来核酸及基因药物得到快速发展，已有多个核酸药物经FDA批准应用于临床治疗。基因治疗相对其它治疗方法有着若干优势，但在实际应用过程中也面临着一些挑战。其中，基因输送载体对于基因治疗来说是十分关键。目前开发基因输送载体的策略主要分为病毒和非病毒介导的输送系统。病毒载体具有非常高的输送效率并且可以保证基因的长期表达，因此是目前临床上应用最多的载体。但病毒载体在临床使用过程中也暴露出了许多缺陷，这些缺陷大大限制了病毒载体的应用。为了克服病毒载体的诸多不足，近些年来非病毒载体得到了迅速发展。这其中就包括研究最广泛的非病毒载体聚乙烯亚胺。PEI是最好的体外转染试剂之一并且已经被一些研究工作者当成聚合物类基因转染试剂的“金标准”。 PEI的转染效率和细胞毒性主要受其分子量、支化程度、表面电势和粒径的影响。随着分子量的升高，支链PEI转染效率升高；然而，细胞毒性也同时升高。为了消除或降低与PEI有关的细胞毒性，目前已经发展出了多种不同的策略。这些策略主要包括使用直链高分子量PEI，用多糖、亲水性聚合物（如PEG）、二硫键连接臂、脂质基团等取代或连接高分子量和低分子量的支链PEI市场上销售的PEI分子量范围非常广泛，从1000 Da以下到1.6 × 103 kDa都有。 维生素E是一种脂溶性化合物，它包括生育酚和生育三烯酚，其中α-生育酚是自然界中分布最广泛、含量最丰富并且活性最高的维生素E形式。维生素E的生物功能除了最熟知的抗氧化功能之外，还涉及酶活性的调节、基因表达调控以及神经生物学功能等。通过消化道吸收进入血浆的维生素E经受体介导进入肝细胞，进入肝细胞的维生素E又在维生素E结合蛋白的运输下进入肝外组织。维生素E本身的疏水性质、丰富的生物调节功能以及其受体介导的肝细胞摄取方式都预示着用它来修饰PEI有助于实现基因的器官靶向的递送。 因此，我们开发了维生素E修饰的聚乙烯亚胺衍生物及其合成方法和应用。维生素E的修饰有利于基因质粒的包载、递送和释放，其毒性随着PEI上的维生素E饰数目的增加而降低，维生素E的修饰能够大大增加pDNA质粒的细胞摄取后基因编码蛋白的表达。动物体内实验表明PEI衍生物可成功将pDNA质粒输送到小鼠的肝脏和肺脏中，该复合物（PEI/pDNA）能进入肝脏和肺脏细胞并进一步释放质粒DNA和基因表达。本成果具有聚乙烯亚胺衍生物作为基因输送载体具有毒性低、转染效率高和基因药物已释放等优点。

中试阶段/n该项目利用该室自己分离鉴定筛选到的增殖滴度高、免疫原性好的鄂A地方标准毒株，采用基因工程与病毒分子生物学的方法与原理，构建了6株基因缺失重组病毒，其中TK-/gG-/LacZ+已按新兽药证书的要求，完成了中试与区域试验，经动物实验和中试应用证明该产品在产生抗体的时间和保护效果优于目前的国内外同类产品。克隆、鉴定、测序，在原核大肠杆菌、真核酵母和杆状病毒表达系统表达了gG和gE两个基因，用其表达产物建立了gG-ELISA（酶联免疫吸附试验）、gE-ELISA、gG-LAT（乳胶凝集试验）和

形成了具有中国自身特色的材料基因工程数据共享平台技术，并据此建成便捷实用的数据服务平台。基于材料基因工程思想，在国家“863”计划（2015AA034201）支持下，建设国家材料科学数据共享网 2.0 版。2017 年 5 月完成建设并实现上线运行访问，满足材料基因工程数据存储与管理需要（http://www.materdata.cn/）。该平台同时承担国家“863”计划和北京市科技支撑计划材料基因工程项目（D16110300240000）的数据汇交任务。材料基因工程数据共享平台于2018年4月3日在北京举办的“863”课题验收会议上成功验收，并得到专家认可。专家委员会主席秦高梧教授认为：初步构建了材料基因工程数据共享平台的框架，具有查询、检索、统计、下载以及对接数据挖掘等功能；初步形成了集热力学计算、动力学计算、有限元模拟、神经网络分析的多层次跨尺度一体化设计方法。为满足该平台的数据汇交和数据共享，开发了材料科学数据DOI 注册软件[MaterDataDOI] v1.0，并获得了该软件的著作权（北京科技大学，2017SR056658）。除公益性数据互联网共享服务外，同时面向钢铁、有色等行业，提供定向资源共享以及专题性定制服务，探索公益性共享与定向服务数据共享机制和方式。

本发明的心房肽基因转染细胞微囊，涉及医药中的基因制品。旨在解决心房肽基因治疗疾病带来的免疫耐受、安全、使用时间和剂量限制等问题。本发明的微囊在中空的聚己内酯微囊或聚氨酯微囊中包被人类心房肽基因编码序列转染永生化细胞，上述聚己内酯微囊或聚氨酯微囊的囊体上的孔径为5-10nm，人类心房肽基因编码序列是人ANPcDNA(CANP)编码全部序列，即核苷酸1到456。永生化细胞是CHO细胞、COS细胞、EVC304人脐静脉内皮细胞、骨髓基质细胞、3T3TK成纤维细胞和人胚肺细胞中的一种。本发明的微囊适用于植入人体，能长时间不断地释放人类心房肽，治疗高血压、心力衰竭、肾功能不全等疾病。