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  • USP37通过抑制TRAIP介导的复制体解组装维持基因组稳定性

    在真核细胞中,DNA复制是一个高度协调的过程,复制体(replisome)由CDC45-MCM2-7-GINS(CMG)解旋酶、复制聚合酶和辅助因子组成。然而,当复制体遇到蛋白质障碍(如DNA-蛋白质交联或拓扑应力)时,基因组完整性面临严峻挑战。E3泛素连接酶TRAIP能清除这些障碍,但过度激活会导致复制体过早解组装。如何精确调控这一过程?哈佛医学院和剑桥大学的研究团队通过多学科方法揭示了USP37的关键调控作用,相关成果发表于《Nature Communications》。研究团队主要运用了以下关键技术:1)全基因组CRISPR-Cas9筛选鉴定USP37为拓扑异构酶抑制剂耐药因子;2)非洲

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-19

  • 离心力驱动微流控系统中RPA-CRISPR可视化自检沙门氏菌技术的开发与应用

    沙门氏菌作为全球食源性疾病的主要致病菌,每年造成数亿人感染。传统培养法需1-2天,PCR等分子检测技术又依赖昂贵设备和专业操作,难以满足基层快速检测需求。近年来,CRISPR基因编辑系统因其"基因剪刀"特性被用于核酸检测,但存在开盖污染风险;重组酶聚合酶扩增(RPA)虽能实现快速等温扩增,但与CRISPR联用时易发生非特异性切割。如何实现闭管操作、简化流程成为技术突破的关键。浙江省重点研发计划支持的研究团队在《Food Microbiology》发表论文,创新性地将离心力驱动微流控技术与RPA-CRISPR系统结合。通过精密设计的芯片结构,使RPA扩增室与CRISPR检测室物理隔离,利用离心力

    来源:Food Microbiology

    时间:2025-06-19

  • 综述:基于CRISPR/Cas12a系统的传感器拆分技术

    Split activator传统CRISPR/Cas12a系统依赖PAM序列激活,而拆分技术通过将dsDNA或ssDNA激活剂模块化,成功实现了非PAM序列dsDNA和短于15核苷酸的ssDNA直接检测。这种创新突破了经典系统的靶标限制,为稀有序列检测提供了新策略。Split crRNACas12a的crRNA通常由20nt支架序列和20nt可变序列组成。研究发现,拆分后的crRNA仍能有效激活Cas12a的trans-cleavage活性。这种特性不仅增强了crRNA在复杂环境中的稳定性,还允许通过模块化设计实现多重检测,显著提升了系统可编程性。Split reporter传统荧光标记的s

    来源:Biotechnology Advances

    时间:2025-06-19

  • 荧光素-叶酸双特异性适配体桥接的CAR免疫细胞鸡尾酒疗法:一种新型实体瘤免疫治疗策略

    在肿瘤治疗领域,CAR-T细胞疗法虽在血液肿瘤中取得突破,却难以攻克实体瘤堡垒——这主要归咎于肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性。传统疗法面临三大困境:免疫细胞易被TME"驯化"为促癌表型;单一细胞疗法难以应对肿瘤异质性;外源性细胞因子易引发毒副作用。如何突破这些瓶颈?香港理工大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向人体最丰富的先天免疫细胞——中性粒细胞(PMN)与"天然杀手"NK细胞的黄金组合,通过干细胞工程与合成生物学技术,构建出具有协同杀伤效应的免疫细胞鸡尾酒疗法,相关成果发表在《Bioactive Materials》。研究团队采用CRISPR/Cas9将抗荧光素(FITC)的CAR结构精准

    来源:Bioactive Materials

    时间:2025-06-19

  • 紫花苜蓿免疫调控新机制:VIK-APK-EDS1通路在抗疫霉病中的关键作用

    (生命科学视角解读)紫花苜蓿(Medicago sativa)正面临疫霉菌(Phytophthora medicaginis)引发的毁灭性根腐病威胁。有趣的是,科学家们在蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中捕捉到一条关键免疫通路——VASCULAR HIGHWAY 1-INTERACTING KINASE(VIK)通过磷酸化ANKYRIN PROTEIN KINASE(APK)的Ser20位点,像"分子开关"般调控着ENHANCED DISEASE SUSCEPTIBILITY 1(EDS1)的细胞质滞留,从而抑制其核内抗病功能。更令人振奋的是,当研究人员用CRISPR/Cas

    来源:The Plant Cell

    时间:2025-06-19

  • PATJ通过调控YAP1信号通路介导脑卒中后血管重塑与细胞应激反应的分子机制

    脑卒中是全球致残致死的主要原因之一,尽管溶栓和取栓治疗改善了急性期预后,但如何促进卒中后的神经功能恢复仍是临床面临的重大挑战。血管重塑和神经可塑性是卒中后修复的关键过程,其中内皮细胞(ECs)介导的血管新生与神经元存活密切相关。近年基因组研究发现PALS1相关紧密连接蛋白(PATJ)基因多态性与卒中预后显著相关,但PATJ在神经血管修复中的具体机制仍是未解之谜。美国加州大学旧金山分校的研究团队在《Redox Biology》发表的研究,通过整合生物信息学分析、基因编辑细胞模型、线虫缺氧模型和小鼠脑卒中实验,系统揭示了PATJ通过调控YAP1信号通路协调血管重塑与细胞应激反应的新机制。研究采用C

    来源:Redox Biology

    时间:2025-06-19

  • NR1H3介导高脂血症与慢性肾病协同加速血管炎症的机制及YBX2抗ROS通路的调控作用

    心血管疾病是慢性肾病(CKD)患者的主要死因,而高脂血症(HFD)与CKD的协同作用会显著加剧血管炎症,但其分子机制尚不明确。更棘手的是,尿毒症毒素(UTs)在CKD患者体内蓄积后如何通过受体信号传导促进炎症,以及线粒体活性氧(ROS)网络如何参与这一过程,始终是领域内的研究空白。美国天普大学医学院的研究团队通过构建HFD联合5/6肾切除的CKD小鼠模型,结合多组学分析和基因编辑技术,首次系统揭示了NR1H3受体在协同炎症中的核心地位。研究发现:HFD+CKD组小鼠主动脉中1179个基因异常上调,其中86个是CRISPRi鉴定的线粒体ROS调节因子,48个为促炎细胞因子基因。特别值得注意的是,

    来源:Redox Biology

    时间:2025-06-19

  • 综述:基于适配体结合CRISPR/Cas系统的生物传感器信号转换研究进展

    AbstractCRISPR/Cas系统凭借其反式切割(trans-cleavage)能力和程序化识别特性,已在生物学、食品安全和环境监测领域引发革命性变革。其与等温扩增技术的结合显著提升了检测灵敏度,而功能核酸元件适配体的引入,通过直接检测、锁激活(lock activation)、三明治设计(sandwich design)、构象诱导和分裂适配体(split aptamers)等策略,成功实现了非核酸物质向可编程核酸序列的转化。Graphical Abstract图示生动呈现了四种Cas蛋白(包括Cas12a、Cas13a等)的作用机制与适配体生成流程,二者协同作用可检测离子、小分子(如A

    来源:Molecular Diagnosis & Therapy

    时间:2025-06-19

  • 综述:微藻中异戊二烯生物合成的代谢工程方法进展与展望

    引言异戊二烯(terpenes/terpenoids)作为自然界最丰富的天然产物之一,在医药、营养和工业领域具有广泛应用价值。这类由异戊二烯单元(C5H8)构成的化合物,通过甲基赤藓糖醇磷酸途径(MEP)和甲羟戊酸途径(MVA)生成关键前体异戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)。微藻因其光合固碳能力、亚细胞区室化特性以及基因编辑工具的发展,成为替代传统微生物宿主的理想平台。异戊二烯:健康与治疗性生物分子从单萜(C10)到四萜(C40),异戊二烯的结构多样性赋予其多重生物活性:二萜(C20):如紫杉二烯(taxadiene)是抗癌药物紫杉醇的前体三萜(C30):角鲨烯(squa

    来源:Biotechnology for Biofuels and Bioproducts

    时间:2025-06-19

  • 嗜酸热硫化叶菌LH1菌株基因组测序揭示极端酸性火山环境下的生物催化潜能

    在智利安第斯山脉"Los Hoyos"硫气孔区(坐标-35.9525464, -70.7058126),研究人员从67.6℃、pH 2.5的蒸汽土壤中分离出一株嗜酸热硫化叶菌(Alicyclobacillus acidocaldarius)LH1。采用DSMZ Medium 88培养基(含[NH4]2SO41.30 g/L等成分)进行富集培养后,通过Illumina NovaSeq 6000平台完成基因组测序。组装获得的2.6 Mb基因组(GC含量63.5%)包含170个contig,注释到2529个编码基因。特别值得注意的是,该菌株携带endoIII(EC 4.2.99.18)、endoIV

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-06-19

  • 钙网蛋白在蝴蝶翅鳞细胞内角质沉积及小梁形成中的关键作用

    鳞翅目昆虫翅膀绚丽的色彩背后,隐藏着细胞拓扑学的精妙谜题蝴蝶翅膀的虹彩源于翅鳞细胞复杂的纳米结构,这些结构本质上是死亡细胞遗留的角质骨架。传统认知中,昆虫角质(cuticle)始终沉积在细胞膜外侧,但蝴蝶翅鳞却打破常规——其内部纵横交错的小梁结构(trabeculae)和复杂晶格竟位于"细胞内"。这种拓扑学矛盾自Ghiradella 1974年发现以来悬而未决:角质如何突破物理限制在细胞内成形?新加坡国立大学Antónia Monteiro团队以眼蝶(Bicyclus anynana)为模型,运用超分辨显微(STED)和免疫电镜技术,首次捕捉到细胞膜向胞质内陷形成"拓扑学外翻"的动态证据。研究

    来源:Developmental Biology

    时间:2025-06-19

  • 基因组整合型表达盒交换技术:为酿酒酵母菌株工程带来模块化革命

    在合成生物学领域,微生物细胞工厂的构建往往面临"一次性集成"的困境——一旦外源基因表达盒被整合到宿主基因组中,后续修改就需要从头开始。这种刚性设计模式严重制约了菌株的迭代优化效率,特别是在需要测试不同酶组合或升级新发现的高效酶变体时。传统方法要求研究者必须从最后一个不含目标表达盒的亲本菌株重新开始,导致工程流程冗长且资源浪费。意大利米兰比可卡大学生物技术与生物科学系的Pietro Butti等研究人员在《FEMS Yeast Research》发表的研究,创新性地将CRISPR介导的DNA双链断裂(DSB)修复机制与合成生物学标准化原则相结合。该团队开发的系统通过在表达盒两侧引入特异性条形码(

    来源:FEMS Yeast Research

    时间:2025-06-19

  • 综述:农业中铁氧化物纳米颗粒的时空动态:概述

    摘要铁氧化物纳米颗粒(IONPs)凭借其生物相容性、磁响应性和可调控表面功能(如Fe3O4/γ-Fe2O3),成为农业纳米技术的焦点。研究表明,IONPs可通过根系(优先积累于根尖)和叶面气孔(粒径<50 nm)吸收,显著提升作物养分利用率(铁生物有效性提高30%)、抗逆性(干旱条件下小麦增产15%)及病害抵抗力。然而,高浓度IONPs可能引发氧化应激(如拟南芥根生长抑制),且其对土壤微生物组的长期影响尚不明确。引言全球粮食需求激增推动纳米农业技术发展,IONPs因其多重功能脱颖而出:作为纳米肥料可减少传统化肥流失,作为磁共振成像(MRI)对比剂(T2加权信号)能实时追踪植物体内分布。但安全性

    来源:Rhizosphere

    时间:2025-06-19

  • 综述:作物根系性状与理想型对提高生产力和应对农艺挑战的概述

    根系性状与理想型:农业可持续发展的新视角摘要当前育种主要关注地上部性状,但气候变化加剧的农艺挑战需整合根系研究。根系可塑性使理想型育种成为更高效的策略。本文综述了根系理想型的最新进展,并以小扁豆基因型为案例,探讨其在水分和养分获取中的潜力。1. 引言根系作为植物的“地下大脑”,具有锚定、储碳、胁迫耐受和养分吸收等多重功能。尽管根系研究自达尔文时代起步,但其复杂性导致进展缓慢。现代表型技术(如非侵入式成像)加速了根系研究,推动其在抗逆育种中的应用。2. 根系性状在育种中的应用2.1 非生物胁迫管理干旱和热胁迫下,根系通过调整构型(如深层根系、减少侧枝)增强水分获取。例如,玉米的DRO1基因通过调

    来源:Rhizosphere

    时间:2025-06-19

  • 商业鱼类基因组学研究进展:文献计量与可视化分析揭示全球趋势与热点

    随着全球人口增长和海洋资源枯竭,水产养殖已成为保障蛋白质供给的重要途径。然而传统育种方法效率低下,鱼类疾病频发等问题严重制约产业发展。在此背景下,基因组学技术为鱼类育种带来了革命性机遇,但该领域研究分散且缺乏系统性评估。为厘清商业鱼类基因组学的研究现状,来自湖南岳麓山水产育种科技有限公司的研究团队开展了这项开创性的文献计量研究。通过分析2000-2023年间Web of Science核心合集收录的948篇文献,结合VOSviewer和CiteSpace等可视化工具,首次全景式描绘了该领域的发展轨迹。研究发现全球年发文量呈指数增长,中国以414篇发文量领先,但美国论文影响力更胜一筹(5906次

    来源:Reproduction and Breeding

    时间:2025-06-19

  • CRISPR/Cas9介导的ZmWRKY125功能缺失突变显著提升玉米籽粒对轮枝镰刀菌的抗性

    这项突破性研究揭示了玉米对抗"隐形杀手"轮枝镰刀菌(F. verticillioides)的新机制。这种真菌不仅造成穗腐病(FER),更会分泌致癌的伏马毒素,威胁粮食安全。科研团队运用基因编辑"魔剪"CRISPR/Cas9技术,精准敲除转录因子ZmWRKY125基因,培育出抗病"超级玉米"——突变体表现出惊人的抗性:病害程度骤降80%,毒素污染减少75%!深入机制研究发现,这个位于细胞核的"分子开关"原本会抑制植物的防御系统。当它被敲除后,茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)这两种"植物警报激素"的合成通路被激活,就像拉响了免疫警报。同时,活性氧(ROS)清除系统和次生代谢产物相关基因也纷纷响应,

    来源:Plant Cell Reports

    时间:2025-06-19

  • 综述:杨树生物技术的革新:遗传转化与CRISPR/Cas策略

    杨树生物技术的革新:遗传转化与CRISPR/Cas策略摘要作为生态经济价值突出的模式木本植物,杨树(Populus)在遗传改良领域持续引领技术创新。本文系统综述了杨树遗传转化体系(包括农杆菌介导的稳定转化和PEG原生质体瞬时转化)的优化策略,并详细解析了CRISPR/Cas系统在基因组编辑(Cas9/Cas12)、碱基编辑(CBE/ABE)、引物编辑(PE)及转录调控(CRISPRa/i)中的应用突破。通过整合20余种杨树基因型的转化效率数据,揭示了发育调控因子在提升遗传操作效率中的关键作用,为其他难转化木本植物提供了可借鉴的技术范式。1. 杨树遗传转化技术进展1.1 瞬时转化体系原生质体PE

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-06-19

  • 纳米颗粒介导的PD-L1和Galectin-9双基因编辑增强癌症免疫治疗的机制研究

    在癌症免疫治疗领域,PD-1/PD-L1抑制剂虽取得突破,但面临响应率低、系统毒性等问题。更棘手的是,肿瘤微环境(TME)中TIM-3/Gal-9通路的共表达会进一步加剧T细胞耗竭。传统抗体阻断疗法仅暂时抑制免疫检查点分子,而肿瘤细胞持续表达这些分子导致疗效受限。如何实现长效免疫激活并克服转移风险,成为亟待解决的科学难题。针对这一挑战,McGill大学的研究团队创新性地将基因编辑技术与纳米递送系统结合,开发了可同时靶向PD-L1和Gal-9的CRISPR-Cas9递送平台。研究人员设计pH响应性磷酸钙纳米颗粒(CaP NPs),通过局部注射实现双基因敲除,并发现纳米颗粒降解引发的Ca2+超载可

    来源:Biomaterials

    时间:2025-06-18

  • 综述:CRISPR辅助的细胞因子生物分析传感

    Abstract细胞因子作为先天性和适应性免疫反应的关键介质,其定量检测对疾病诊断和治疗监测至关重要。传统免疫分析法(如ELISA)存在操作繁琐、灵敏度有限等缺陷。CRISPR-Cas技术的出现为细胞因子检测带来革命性突破——通过将蛋白质信号转化为核酸信号,并利用Cas12a/Cas13a的trans-切割活性实现指数级信号放大,灵敏度较传统方法提升102倍以上。Introduction细胞因子网络的高度复杂性和低浓度特性(6–70 kDa)使其检测面临挑战。CRISPR-Cas系统凭借其精准的核酸识别能力,通过"抗体-ssDNA转换探针"或"适配体-DNAzyme"等设计,将IL-4、TNF

    来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry

    时间:2025-06-18

  • 综述:多重CRISPR/Cas与Argonaute检测技术:策略、挑战与展望

    Abstract随着生物分析领域对多重核酸同步检测需求的增长,CRISPR/Cas系统与Argonaute凭借其可编程特性及精准切割能力,成为新一代分子检测工具的核心。本文全面梳理了两类核酸酶的进化分类(如Cas9、nCas9、dCas9及PfAgo、TtAgo等),并剖析当前多重检测面临的信号读限、交叉干扰等瓶颈,为开发高特异性、高灵敏度检测技术提供理论框架。Introduction核酸测试(NAT)在疾病诊断与环境监测中至关重要,但传统PCR依赖复杂热循环设备,而等温扩增技术(如RPA、LAMP)易受非特异性扩增干扰。CRISPR/Cas系统通过trans-切割活性(如Cas12切割ssD

    来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry

    时间:2025-06-18


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