• 综述：纳米杂化材料赋能植物生物刺激与免疫工程的智能平台

  纳米杂化材料赋能农业革新1. 引言全球农业面临人口增长与气候变化的双重压力，传统耕作方式因效率低下和资源过度消耗难以为继。纳米杂化材料（Nanohybrids）——由纳米材料与无机/有机/生物组分复合而成的新型功能材料，凭借其机械强度、催化活性和生物相容性，正成为农业转型的核心技术。这类材料可通过调控光合作用、增强抗氧化酶活性（如SOD、CAT）及精准递送养分，帮助作物应对干旱、盐碱、病原体等胁迫，同时与基因组编辑技术（如CRISPR/Cas9）结合，有望突破传统育种的局限。2. 纳米杂化材料的分类与特性无机纳米杂化材料：以碳纳米管（CNTs）、氧化石墨烯（GO）和二氧化硅为代表，具有高比表面

  来源：Materials Today Bio

  时间：2025-06-17

• Cullin4-Ring泛素连接酶通过调控SlFtsZ2蛋白稳态影响番茄质体水平与果实品质的分子机制

  在植物王国中，番茄不仅是重要的营养来源，更是研究果实发育的模式物种。高色素突变体hp1因SlDDB1基因突变表现出质体过度增殖和色素积累增强的表型，但其背后的调控机制长期成谜。质体作为光合作用和营养物质合成的工厂，其数量与大小的精确调控直接影响作物产量和品质。尽管已知FtsZ蛋白是质体分裂的核心元件，但高等植物中FtsZ蛋白稳态的调控网络仍属空白。与此同时，泛素-蛋白酶体系统（UPS）在细胞进程调控中发挥关键作用，但传统认知认为质体蛋白降解依赖内部蛋白酶系统而非UPS。这些科学谜团激发了研究者探索质体分裂与泛素化调控交叉领域的兴趣。中国的研究团队通过酵母双杂交筛选从番茄中鉴定出SlDDB1互作

  来源：International Journal of Biological Macromolecules

  时间：2025-06-17

• 靶向新抗原疫苗与mRNA个体化疗法：癌症免疫治疗的新突破与监管挑战

  癌症免疫治疗领域正面临两大核心矛盾：如何精准激活患者特异性抗肿瘤免疫，以及如何跨越个性化疗法的规模化生产与监管鸿沟。胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的脑癌，五年生存率不足10%，现有治疗手段几近枯竭。而传统疫苗开发模式难以应对肿瘤异质性——这正是Ygion公司选择GBM作为主导适应症的关键原因。其创新载体将新抗原肽段与靶向激活模块结合，临床前数据显示可诱导"极快速"免疫应答。德国图宾根人类遗传学中心的观察性研究为此提供了佐证：即便缺乏Ygion的免疫刺激递送技术，新抗原疫苗仍能显著延长强应答患者的生存期。与此同时，Moderna在马萨诸塞州建设的mRNA-4157专用工厂，暴露出个性化疫苗

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-06-17

• 黄瓜侧根原基基因CsLRP1通过生长素信号通路调控果实疣突密度的分子机制

  黄瓜表皮那些凹凸不平的小疙瘩——果实疣突，看似微不足道，却直接影响着消费者的购买决策和市场价值。密集的疣突不仅影响外观，还会在运输过程中增加机械损伤风险，更糟糕的是容易残留农药。然而，这个关乎千万菜农收入的性状，其背后的遗传密码却长期是个"黑箱"。传统育种就像盲人摸象，直到河北省科研团队揭开了CsLRP1基因的神秘面纱。这项发表在《Plant Physiology and Biochemistry》的研究，始于一个偶然发现的突变体'mu-mc'——它的果实表面布满了异常密集的疣突。研究人员将其与低疣自交系'CR'杂交，通过四代群体的遗传分析发现，这个性状竟然遵循经典的孟德尔遗传规律。更令人兴奋

  来源：Plant Physiology and Biochemistry

  时间：2025-06-17

• α-突触核蛋白(α-syn)通过调控内溶酶体空间分布影响黑色素瘤细胞侵袭转移的分子机制

  帕金森病与黑色素瘤这两种看似不相关的疾病，流行病学研究却揭示出令人惊讶的关联：帕金森病患者罹患黑色素瘤的风险增加75%，而黑色素瘤患者发生帕金森病的风险也显著升高。这种特殊的共病现象背后，α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)作为两者共同的关键分子逐渐浮出水面。α-syn在神经元中主要参与突触小泡的聚集和释放，但其在黑色素瘤中的功能却长期未被阐明。更令人困惑的是，α-syn在两种细胞中展现出截然相反的"双重人格"——在帕金森病中它的异常聚集导致神经退行性病变，而在黑色素瘤中却表现出促生存特性。这种生物学功能的"两面性"成为领域内亟待破解的科学谜题。为揭示α-syn调控黑色素瘤进

  来源：Human Molecular Genetics

  时间：2025-06-17

• 综述：干旱韧性农业的创新：好氧水稻系统的崛起

  引言全球变暖2°C将导致水稻减产13%，而传统低地水稻消耗30%淡水资源。好氧水稻系统通过非淹水栽培实现节水50%，成为应对干旱的关键策略。国际水稻研究所（IRRI）开发的品种如Apo和Sahbhagi Dhan已证明其兼具抗旱性与高产潜力（6.9-10 t·ha-1），但杂草防控和氮素流失仍是推广瓶颈。抗旱水稻育种进展分子育种技术定位了关键QTLs（如qDTY1.1、qDTY2.1），通过标记辅助回交（MAB）培育出多抗品种。IRRI发布的20个抗旱品种中，印度Sahbhagi Dhan在水分利用效率（WUE 5.1-12.5 kg·ha-1·mm-1）和早熟性上显著优于传统品种IR8。中国

  来源：Heliyon

  时间：2025-06-17

• 综述：红酵母菌从废物流中微生物合成和提取高价值代谢产物的可持续方法

  红酵母菌的生物合成潜力红酵母菌(Rhodotorula toruloides)作为一种严格好氧的产油酵母，能够合成多种高价值代谢产物。其独特的代谢网络使该菌株能同时积累占总干重70%的脂质和具有抗氧化活性的类胡萝卜素。研究发现，该酵母可利用茶渣水解物、小麦秸秆等农业废弃物作为碳源，在30°C、pH 5.5条件下实现最高产量，展现出显著的工业应用前景。色素与脂质的双重价值类胡萝卜素生物合成途径始于乙酰辅酶A，经甲羟戊酸(MVA)途径生成异戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)。这两个C5单元通过缩合反应形成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(GGPP)，最终转化为β-胡萝卜素、圆酵母烯等色素

  来源：Microbial Cell Factories

  时间：2025-06-17

• 同源臂长度与结构对SpCas9/AsCpf1诱导切割位点长片段转基因整合效率的影响研究

  在对抗HIV感染的创新疗法中，利用CRISPR/Cas系统敲除CCR5受体基因并整合抗HIV基因的策略备受瞩目。这项研究以HT1080细胞为模型，采用重组腺相关病毒载体(rAAV)递送两种明星核酸酶——化脓链球菌Cas9(SpCas9)和酸性氨基球菌Cpf1(AsCpf1)，精妙设计了五组不同长度（150-1000 bp）及结构的同源臂供体DNA。令人振奋的是，当同源臂长度从150 bp提升至600 bp时，绿色荧光蛋白报告基因(EGFP)的整合效率呈现显著跃升。尤其值得注意的是，虽然AsCpf1的CCR5敲除效率略逊一筹，但其介导的转基因整合效率却逆势超越SpCas9，最高达到59±6%的惊

  来源：Molecular Biology

  时间：2025-06-17

• GWAS联合Meta分析鉴定OsDREB6为水稻厌氧条件下胚芽鞘伸长的关键调控因子

  水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其直播栽培技术因省工高效而备受关注。然而，直播稻面临的最大挑战是种子在淹水条件下的低氧萌发问题——当稻田被水淹没时，缺氧环境会严重抑制胚芽鞘的伸长，导致幼苗无法突破水面进行光合作用。胚芽鞘作为水稻幼苗的"逃生通道"，其伸长速度和最终长度直接决定直播稻的成苗率。尽管前人已发现OsTPP7、OsGF14h等基因参与调控这一过程，但厌氧萌发的遗传网络仍存在大量未知环节。华南农业大学的研究团队通过整合多组学数据，首次揭示脱水响应元件结合蛋白OsDREB6在水稻厌氧萌发中的核心作用。研究采用GWAS分析591份自然群体的胚芽鞘长度（CL）表型，结合21项研究的156个Q

  来源：Rice

  时间：2025-06-17

• 三大人类基因组编辑国际报告对全球治理格局的影响：价值共识与软法治理的演进

  引言2018年中国科学家贺建奎宣布全球首例基因编辑婴儿诞生，引发科学界震动。这一事件直接催生了2020-2021年间三大国际报告的出台：美国国家医学院（NAM）与英国皇家学会主导的《可遗传人类基因组编辑》（IC报告）、世界卫生组织（WHO）的《治理框架》，以及欧盟伦理小组（EGE）的《基因组编辑伦理意见》。这些报告试图为人类基因组编辑（HGE）建立全球治理标准，但其实际影响力亟待验证。报告发布前的治理现状Baylis等人2020年调查显示，全球96国中75国明确禁止可遗传编辑（HHGE），23国限制研究用胚胎编辑。这种高度一致的禁令体系为后续报告提供了基线。值得注意的是，1999年《奥维耶多公

  来源：Journal of Community Genetics

  时间：2025-06-17

• 综述：利用基因编辑技术减少反刍动物农业中的甲烷排放

  HighlightsCRISPR/Cas基因编辑技术为改造饲草作物和瘤胃产甲烷古菌提供了可编程工具。通过提升饲草脂质含量（如增加ω-3脂肪酸）和次级代谢物（如单宁酸、皂苷），可显著抑制瘤胃微生物的产甲烷活性，同时提高饲料转化率。针对产甲烷古菌（如Methanobrevibacter ruminantium）的基因组编辑，能精准破坏甲基辅酶M还原酶（MCR）和氢化酶等关键酶系，从源头阻断甲烷合成通路。Abstract反刍动物甲烷排放占全球温室气体（GHGs）的30%，其减排面临技术瓶颈。最新研究表明，CRISPR/Cas系统可同时对植物（如紫花苜蓿）和微生物（如古菌的mcrA基因）进行多靶点干预

  来源：TRENDS IN Biotechnology

  时间：2025-06-16

• 巴西利什曼原虫中保守RNA结构的计算发现及结构化lncRNA的功能表征揭示其作为治疗靶点的潜力

  在单细胞真核生物利什曼原虫的生命周期中，寄生虫需要在截然不同的宿主环境（如人类巨噬细胞和沙蝇肠道）间转换，这要求其具备快速适应环境变化的基因表达调控能力。然而，这类生物缺乏典型的RNA聚合酶II启动子，其转录过程呈现多顺反子特性，使得基因调控主要发生在转录后水平。尽管先前研究已在利什曼原虫转录组中鉴定出大量非编码RNA(ncRNA)，但它们的生物学功能和调控机制仍不明确。特别是在缺乏有效疫苗和面临耐药性挑战的背景下，深入理解这些寄生虫的基因调控机制具有重要科学意义和临床价值。针对这一科学问题，来自中国的研究团队联合国际合作伙伴，在《Non-coding RNA Research》发表了创新性研

  来源：Non-coding RNA Research

  时间：2025-06-16

• 14-3-3ζ通过调控染色质可塑性在脂肪细胞分化早期阶段促进脂肪生成的新机制

  脂肪组织的扩张与肥胖的发生密切相关，而这一过程主要依赖于脂肪祖细胞（APCs）分化为成熟脂肪细胞的动态过程——脂肪生成（adipogenesis）。尽管已知转录因子如C/EBPβ和PPARγ2在脂肪生成中发挥核心作用，但调控这些早期事件的分子“协调者”仍不清楚。尤其令人困惑的是，为何靶向脂肪生成的药物开发屡屡受挫？这背后可能隐藏着未被发现的表观遗传调控层。加拿大蒙特利尔大学医院研究中心的研究团队将目光聚焦于 scaffold蛋白14-3-3ζ——这个在代谢调控中具有多重功能的分子“脚手架”。既往研究发现，全身性敲除14-3-3ζ的小鼠表现为内脏脂肪减少和糖代谢异常，而过表达则加剧高脂饮食诱导的

  来源：Molecular Metabolism

  时间：2025-06-16

• 热稳定Cas12a的动力学分析与工程改造实现高效核酸单管检测

  在分子诊断领域，CRISPR-Cas系统与等温扩增技术的结合正引发革命性变革。Cas12a因其独特的"顺式-反式"双核酸酶活性备受关注：特异性识别靶DNA（顺式活性）后，可非特异性切割周围核酸（反式活性）。这种特性使其成为理想的检测工具——顺式活性确保特异性，反式活性提供灵敏信号输出。然而现有技术面临关键瓶颈：常用中温型Cas12a（如LbaCas12a）无法耐受环介导等温扩增（LAMP）所需的55-65°C高温，迫使检测采用"双管"流程，既增加操作复杂度又易导致交叉污染。来自New England Biolabs的研究团队在《Nucleic Acids Research》发表的研究中，通过系

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-06-16

• CHO细胞基因组热点区域系统鉴定及其在高产蛋白生产中的应用研究

  在生物制药领域，中国仓鼠卵巢(CHO)细胞作为"细胞工厂"已生产超过70%的获批生物制剂。然而传统随机转基因整合方法存在明显瓶颈——克隆间表达差异大、筛选工作繁重，这些问题严重制约了治疗性蛋白的生产效率。究其原因，基因组整合位点的局部染色质结构和表观调控等因素会显著影响转基因的表达稳定性。虽然靶向整合策略能有效解决这一问题，但CHO基因组中支持高表达的热点位点仍知之甚少，目前主要通过低通量、高成本的实验方法进行鉴定。针对这一关键问题，来自GC Biopharma等机构的研究团队在《New Biotechnology》发表重要成果。研究人员创新性地整合202个公开RNA测序数据集和内部全基因组测

  来源：New Biotechnology

  时间：2025-06-16

• 基因拷贝逐步激活策略显著提升CHO细胞重组蛋白表达效价

  随着生物制药行业对治疗性蛋白需求的激增，中国仓鼠卵巢（CHO）细胞作为主流生产平台面临严峻挑战：传统随机整合方法不仅导致基因表达位点不可控，高产克隆更因细胞无法适应骤然增加的蛋白合成负荷而自发沉默或凋亡。这种"高产即自杀"现象使得工业界必须筛选数以千计的克隆才能获得稳定高表达株系，极大增加了时间和经济成本。针对这一瓶颈，奥地利研究团队在《New Biotechnology》发表创新性研究，开发了基于CRISPR/Cas9的基因分步激活工具箱。研究人员设计了一个包含2个GFP-Fc和2个BFP-Fc基因的整合表达盒，其中三个基因初始被特异性阻遏元件（Rep）沉默。通过时序性递送靶向不同阻遏元件的

  来源：New Biotechnology

  时间：2025-06-16

• 逆向代谢工程提升酿酒酵母谷胱甘肽产量的新策略及关键基因发现

  谷胱甘肽(γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰甘氨酸，GSH)是一种具有广泛生理功能的活性三肽，在抗氧化、重金属解毒和免疫调节中发挥关键作用。随着食品、医药和化妆品行业需求激增，全球年产量已超200吨。目前工业生产主要依赖酿酒酵母发酵，但其产量(最高3.2 g/L)远低于大肠杆菌系统(15.2 g/L)。传统代谢工程局限于已知GSH合成途径(GSH1/GSH2)的改造，而逆向代谢工程通过表型驱动筛选可能发现新的调控靶点。为解决这一瓶颈，研究人员开展了基于丙烯醛抗性的逆向代谢工程研究。前期研究发现GSH含量与丙烯醛抗性正相关，但适应性实验室进化(ALE)策略因其他抗性机制干扰而失效。为此，研究团队创新性

  来源：New Biotechnology

  时间：2025-06-16

• 靶向编辑B细胞IGHA2基因位点：突破治疗性IgA生产的创新路径

  在抗体治疗领域，IgA因其独特的黏膜防御和髓系细胞激活能力备受关注，但复杂的糖基化修饰和稳定性问题使其工业化生产举步维艰。更棘手的是，系统性给药后IgA的半衰期仅6天，而70%的IgA缺陷患者虽无症状，却面临呼吸道/消化道感染高风险。这些瓶颈使得即便在抗SARS-CoV-2等应用中显示前景的IgA单抗，仍难以走向临床。法国国家健康与医学研究院(INSERM)的Michel Cogné团队在《Mucosal Immunology》发表的研究另辟蹊径，提出通过编辑人体天然"抗体工厂"——B细胞来突破困境。研究人员聚焦IgH基因座最下游的IGHA2位点，该区域不仅具有B细胞特异性的开放染色质状态，还

  来源：Mucosal Immunology

  时间：2025-06-16

• 基于DNA三角棱柱纳米结构与CRISPR/Cas12a的电化学生物传感器实现甲胎蛋白和miRNA 122的双重检测

  肝癌是全球癌症相关死亡的第四大原因，其中肝细胞癌（HCC）占原发性肝癌的75%-85%。早期诊断对提高患者生存率至关重要，但现有临床手段如影像学检查和肝活检存在成本高、侵入性强等局限。尽管甲胎蛋白（AFP）是常用血清标志物，但其单一检测假阳性率高；microRNA 122虽在HCC中表达显著降低，但传统检测方法如qPCR操作复杂。如何实现多标志物联合检测并提升灵敏度，成为突破临床瓶颈的关键。四川大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究，构建了一种基于DNA三角棱柱（DTP）纳米结构和CRISPR/Cas12a系统的电化学生物传感器。该平台整合DNA

  来源：Biosensors and Bioelectronics

  时间：2025-06-16

• 多组学解析甘蓝枯萎病菌核心效应蛋白组揭示其侵染宿主的多样性作用机制

  甘蓝作为全球重要的十字花科作物，长期遭受由尖孢镰刀菌甘蓝专化型(Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans, Focn)引起的枯萎病威胁，可造成产量损失高达76%。尽管已知抗病基因FOC1/FocBo1能提供抗性，但病原菌如何突破宿主防御的分子机制仍是未解之谜。更棘手的是，传统模式植物本氏烟(Nicotiana benthamiana)对Focn效应蛋白的识别效率低下，导致效应蛋白功能研究进展缓慢。中国农业科学院蔬菜花卉研究所团队在《Plant Stress》发表的研究，通过第三代测序技术PacBio Sequel结合Illumina数据，首次完成Focn r

  来源：Plant Stress

  时间：2025-06-16

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