来源：丁香学术
基因编辑技术的研发历程是一段跨越数十年、涉及众多科学家的创新和探索过程。从 20 世纪末到 21 世纪初，基因编辑技术经历了从早期的同源重组到锌指核酸酶（ZFNs）、转录激活因子样效应结构域核酸酶（TALENs），最终进入 CRISPR 时代的重要转变。2013 年，张锋等科学家首次将 CRISPR-Cas9 技术应用于哺乳动物细胞，更是证实了其在基因编辑中的巨大潜力，并且该技术迅速成为生命科学领域的重要工具。
随着基因编辑技术的进一步发展，2019 年刘如谦等科学家开发了先导编辑技术（Prime Editing），随后张锋院士团队进一步开发了先导编辑器（Prime Editor）。先导编辑器是一种基于 CRISPR-Cas 系统的新型基因编辑工具，由化脓性链球菌的 Cas9 切口酶（nSpCas9）和经过基因工程改造的莫洛尼氏鼠白血病病毒逆转录酶（M-MLV RT）融合而成，通过结合 CRISPR-Cas9 的精确定位能力和逆转录酶的编辑能力，允许在 DNA 序列中进行精确的插入、删除和替换，而无需依赖双链 DNA 断裂或同源重组。
此外，为了将基因编辑工具安全有效地递送到细胞内，科学家们也在不断改进病毒和非病毒递送系统。张锋院士作为基因编辑的领军人物之一，多年来与其团队始终深耕在基因编辑技术领域，在基因编辑和递送系统的研究中取得了多项开创性的研究进展，发表了多篇重要文章。
2024 年 1 月 8 日，张锋院士与哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的林希虹教授在 Frontiers in psychology 合作发表了题为「Daily positive and negative affect during the COVID-19 pandemic」的研究论文，本研究分析了 2020 年 5 月至 2021 年 2 月期间，美国民众在 COVID-19 大流行期间的每日积极和消极情绪体验，深入探讨了情绪变化趋势、人口统计学差异、经历的应激源、日常情绪与预防行为相关联等关键因素。这些发现为理解大流行期间民众的心理健康、行为反应以及如何制定更有效的公共卫生策略提供了宝贵的数据和见解，有助于更好地应对未来可能的公共卫生危机。
来源：Frontiers in psychology
2024 年 3 月 4 日，张锋院士团队在 PNAS 期刊发表了题为「Human paraneoplastic antigen Ma2 (PNMA2) forms icosahedral capsids that can be engineered for mRNA delivery」的研究论文。该研究系统地探索了人类 PNMA 蛋白，发现 PNMA2 有效地形成二十面体衣壳，并通过工程改造设计了具有 RNA 包装能力的 ePNMA2 颗粒，作为哺乳动物细胞系的递送载体，显示了工程内源性衣壳作为核酸治疗递送方式的潜力。
来源：PNAS
2024 年 5 月 29 日，张锋院士团队与东京大学 Osamu Nureki 教授团队合作在 Nature 上发表了题为「Structural basis for pegRNA-guided reverse transcription by a prime editor」的研究论文。该研究展示了 SpCas9-M-MLV RTΔRNaseH-pegRNA-target DNA 复合物在多种状态下的冷冻电镜结构，揭示了逆转录过程中的关键步骤和分子相互作用，阐明了先导编辑器的空间结构和分子机制，为理解先导编辑器如何识别并启动逆转录过程提供了结构性的见解，也为未来的基因编辑应用提供了重要的科学依据和技术支持。
来源：Nature
2024 年 6 月 11 日，张锋院士团队与约瑟芬湾保罗比较分子生物学与进化中心的 Irina R. Arkhipova 团队合作，在 Mobile DNA 期刊发表了题为「Internal initiation of reverse transcription in a Penelope-like retrotransposon」的研究论文，主要探讨了 Penelope-like elements (PLEs) 的反转录机制，PLEs 是一种独特的真核生物反转录元素，与长末端重复序列（LTR）反转录转座子和非 LTR 反转录转座子并列，构成了真核生物反转录元素的第三类。该研究发现，反转录在转座子 RNA 的两个相邻位点开始，这两个位点与切割的 DNA 不具有同源性，这一特点在 PLEs 的基因组「尾」 标记中得到了体现，且该标记在 PLEs 之间共享并独特。这些结果为理解这类反转录转座子的机制提供了新的视角，揭示了它们在基因组中的独特行为和结构特征。
来源：Mobile DNA
简介
张锋院士作为一位国际知名的分子生物学家，以其在 CRISPR-Cas 基因编辑技术领域的先驱性工作而闻名。他的主要研究成就和经历可以概括如下：
1、教育和职业背景：张锋于 1982 年出生于中国河北石家庄，后移民至美国。他在 2004 年获得哈佛大学化学与物理学学士学位，2009 年获得斯坦福大学化学及生物工程博士学位。2011 年，他加入麻省理工学院，并在麦戈文脑科学研究所（McGovern Institute）和博德研究所（Broad Institute）从事科研工作。2017 年，晋升为麻省理工学院终身正教授。
2、科研成就：张锋的研究领域包括合成生物学、基因组与表观基因组工程技术发展、神经元电路工程、光遗传学、干细胞生物工程、基因传递等。他在 CRISPR-Cas 基因编辑技术方面做出了重要贡献，尤其是在 CRISPR-Cas9 技术应用于哺乳动物和人类细胞的基因编辑方面具有开创性影响。此外，他还开发了 CRISPR/Cas 系统，提高了编辑基因的可靠性和效率。
3、荣誉与奖项：张锋教授 2018 年当选为美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士，2020 年当选为美国国家发明家科学院院士，2021 年当选为美国国家医学院院士。2023 年获得了腾冲科学家论坛首届「腾冲科学大奖 」。
参考文献
[1]Zorana I, Shuting S, Shengjie L, et al. Daily positive and negative affect during the COVID-19 pandemic[J], FRONTIERS IN PSYCHOLOGY, 2024, 14: 1239123-1239123.
[2]Madigan V, Zhang Y, Raghavan R, et al. Human paraneoplastic antigen Ma2 (PNMA2) forms icosahedral capsids that can be engineered for mRNA delivery. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024.
[3]Shuto Y, Nakagawa R, Zhu S, et al. Structural basis for pegRNA-guided reverse transcription by a prime editor. Nature, 2024.
[4]Frangieh CJ, Wilkinson ME, Strebinger D, et al. Internal initiation of reverse transcription in a Penelope-like retrotransposon[J], Mobile DNA, 2024, 15(1): 1-8.
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