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  • 斑马鱼lmod2a基因缺失通过破坏F-actin稳态和SRF信号通路导致心脏功能障碍的机制研究

    心脏疾病是全球健康的主要威胁之一,其中扩张型心肌病(DCM)以心室扩张和收缩功能障碍为特征,其分子机制尚未完全阐明。近年来,Leiomodin 2(LMOD2)被确定为DCM的关键致病基因,该蛋白在调节心肌细胞肌动蛋白细丝组装中起关键作用。然而,LMOD2如何精确调控心脏发育及其缺陷导致病理变化的机制仍不清楚。斑马鱼因其心脏结构与人类高度保守、胚胎透明便于观察等优势,成为研究心脏发育疾病的理想模型。上海海洋大学的研究团队通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了lmod2a-/-斑马鱼突变体,结合高速成像、钙光学标测、免疫荧光和定量PCR等技术,系统揭示了lmod2a缺失导致心脏功能障碍的分

    来源:Developmental Biology

    时间:2025-06-09

  • 水稻长寿命mRNA编码的小热激蛋白OsHsp20-25调控种子大小与萌发速率的分子机制

    在种子休眠与萌发的精密调控网络中,那些能在干燥成熟种子中持久存活的特殊信使RNA(长寿命mRNA)如同隐藏的密码本。科学家们从水稻种子RNA测序数据中锁定四个小热激蛋白(small heat shock proteins, sHSPs)家族成员——OsHsp20-17、OsHsp20-18、OsHsp20-20和OsHsp20-25,它们在种子发育晚期和萌发早期表现活跃,甚至在储存一年的陈种中仍能检测到踪迹。通过构建转基因株系,OsHsp20-25展现出独特的双向调控能力:过表达植株萌发率显著降低,伴随ABA信号通路关键基因OsABI5和OsMFT2的上调,对脱落酸(ABA)的敏感性增强;而基

    来源:Planta

    时间:2025-06-09

  • 肠道细菌Acinetobacter sp.通过苯甲酸途径降解茶皂素助力茶籽象甲宿主植物适应性研究

    在植物与昆虫的进化博弈中,茶籽象甲(Curculio chinensis, CW)作为油茶种子的专性蛀食害虫,面临宿主植物茶皂素(triterpene saponins)的强烈化学防御。这种皂苷类物质能破坏昆虫肠道细胞膜并抑制乙酰胆碱酯酶(AChE),对多数昆虫具有致命毒性。然而令人惊奇的是,CW幼虫却能在茶皂素浓度高达5 g/L的茶果中完成整个生命周期。这一现象引发了科学家的思考:是否存在特殊的共生机制帮助CW突破宿主化学防线?浙江农林大学张守科团队与舒金平团队通过前期研究发现,CW肠道内Acinetobacter sp. AS23菌株的丰度与茶皂素含量呈正相关,其基因组含有47个萜类降解相

    来源:Microbiome

    时间:2025-06-08

  • MRG15可变剪接调控CDK1转录活性在细胞衰老与心肌再生中的机制研究

    衰老研究一直是生命科学领域的核心命题。随着表观遗传学的兴起,科学家们逐渐认识到染色质结构的动态变化在衰老进程中扮演关键角色。其中,染色质重塑蛋白MRG15(MORF-related gene on chromosome 15)虽被多次报道与衰老相关,但其具体机制仍存在两大谜团:为何敲低和过表达MRG15均会引发矛盾的表型?其两种可变剪接亚型MRG15S(短亚型)和MRG15L(长亚型)是否具有不同功能?这些问题的解答对理解衰老本质和开发干预策略至关重要。中国医学科学院北京协和医学院的研究团队通过创新性实验设计揭开了这一谜题。他们首先构建了携带Cas9的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF-Cas9),利

    来源:Communications Biology

    时间:2025-06-08

  • TANGO2通过结合αB晶状体蛋白调控中间纤维组装缺陷导致线粒体网络紊乱与心肌病变的分子机制

    在生命科学领域,TANGO2基因突变引发的代谢紊乱综合征长期困扰着研究人员。这种被称为TANGO2缺乏症(TDD)的遗传疾病,表现为发育迟缓、应激性横纹肌溶解和致命性心律失常,但其分子机制始终成谜。更令人困惑的是,尽管TANGO2被报道与高尔基体、内质网和线粒体等多种细胞器相关,其确切功能却如同蒙着面纱,而维生素B5对部分患者的缓解效果也缺乏合理解释。西澳大利亚大学和澳大利亚国立大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究,如同拨云见日般揭开了这一谜团。通过构建人类细胞和小鼠的TANGO2敲除模型,结合多组学分析,研究人员发现TANGO2缺陷会导致线粒体网络破碎化,

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-07

  • 综述:从天然受体到合成受体的转变:拓宽T细胞工程及其他领域的应用

    引言T细胞在抵御感染和癌症中发挥核心作用,其特异性识别依赖于T细胞受体(TCR)与肽-MHC(pMHC)复合物的结合。TCR触发后,通过CD3亚基的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)启动信号级联,驱动T细胞增殖和效应功能。这一过程涉及膜蛋白、胞内信号分子和转录因子的协同作用,形成经典的"三信号模型":抗原识别(信号1)、共刺激(信号2)和细胞因子(信号3)。天然受体:T细胞激活的关键驱动因素TCR-CD3复合物TCR-CD3通过ITAM磷酸化传递信号,其机制包括聚集模型、分离模型和机械传感模型。CD3ζ含3个ITAM,而CD3γ、δ、ε各含1个,共10个ITAM可招募ZAP-70,激活下游LA

    来源:Cellular & Molecular Immunology

    时间:2025-06-07

  • DNA-RNA杂交互补链置换动力学的碱基分布调控机制及其在基因编辑中的应用

    SignificanceDNA复制、转录起始和CRISPR-Cas9基因编辑等关键生物学过程均依赖于RNA入侵DNA双链形成R-loop的链置换反应。本研究首次系统揭示了碱基特异性相互作用强度差异如何通过序列重排实现反应动力学的精准控制,为生物技术应用提供了全新设计维度。AbstractDNA-RNA杂交链置换作为自然与工程系统的核心机制,其动力学控制对基因编辑等过程至关重要。通过结合多尺度建模与实验,团队发现置换域内碱基分布可产生超过4个数量级的速率差异——这一现象是杂交链置换独有的特征。研究证实oxNA粗粒化模型能准确预测实验观测的动力学趋势,并开发了简化动力学模型用于快速序列设计。Pri

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-06-07

  • 基于CRISPRi-FnCas12a的模块化信号响应型基因开关在大肠杆菌中的精准转录调控研究

    在合成生物学领域,精确而动态的转录调控一直是构建稳健基因电路和可编程细胞系统的关键挑战。传统转录因子(TF)工具虽广泛应用,却常受限于泄露表达、可调性不足等问题,尤其在复杂遗传背景下表现更为突出。与此同时,CRISPR-Cas技术虽已革新基因组编辑领域,但基于dCas9的CRISPR干扰(CRISPRi)系统在细菌中易引发细胞毒性,而dCas12a系统的优化研究仍处于起步阶段。这些技术瓶颈严重制约了合成生物学在代谢工程和生物制造中的应用潜力。针对这一现状,韩国生物科学与生物技术研究院的Seong Keun Kim、Seung-Gyun Woo等研究人员开展了一项创新性研究。他们巧妙结合TF生物

    来源:Journal of Biological Engineering

    时间:2025-06-07

  • 基于语言模型的CRISPR/Cas9脱靶效应预测工具CCLMoff的开发与应用

    基因编辑技术CRISPR/Cas9被誉为生命科学的"基因剪刀",但其脱靶效应如同手术中的"误伤",可能引发癌症风险或治疗失败。传统检测方法如GUIDE-seq虽能发现脱靶位点,但成本高昂且无法指导sgRNA设计;现有计算模型如CRISPR-Net又受限于数据量和泛化能力。这种"精准医疗"与"脱靶风险"的矛盾,成为基因治疗发展的关键瓶颈。中国的研究团队通过整合13种全基因组测序技术和预训练RNA语言模型,开发了深度学习工具CCLMoff。研究构建了包含418条sgRNA和82,699个验证脱靶位点的最大规模数据集,采用Transformer架构分析sgRNA与靶位点互作。关键方法包括:1)基于C

    来源:Communications Biology

    时间:2025-06-07

  • 心脏肌球蛋白结合蛋白-C L348P点突变通过增强肌动蛋白结合导致舒张功能障碍及胚胎致死机制研究

    心脏健康领域长期存在一个令人困惑的谜题:为何心脏肌球蛋白结合蛋白-C(cardiac myosin binding protein-C, cMyBP-C)的微小突变会引发致命的肥厚型心肌病(HCM)?这种每250-500人中就有一人携带的遗传疾病,以心室壁增厚和舒张功能障碍为特征,但具体分子机制始终扑朔迷离。尤其当研究发现,cMyBP-C既能与粗肌丝的肌球蛋白结合,又能与细肌丝的肌动蛋白相互作用时,科学家们迫切需要厘清:究竟是哪种相互作用失衡导致了疾病?美国亚利桑那大学的研究团队将目光锁定在一个特殊突变——L348P上。这个位于cMyBP-C调控基序(M-domain)的单氨基酸替换,曾在HC

    来源:Journal of Molecular and Cellular Cardiology

    时间:2025-06-06

  • Xgr通过调控马氏管葡萄糖摄取影响果蝇体型发育的AMPK依赖机制

    在生命科学领域,动物体型发育的调控机制一直是备受关注的核心问题。能量代谢与生长发育的精密协调对生物体适应环境至关重要,但其中具体的分子通路仍存在诸多未知。果蝇作为经典模式生物,其体型调控机制研究可为理解高等生物发育提供重要线索。近期发表在《Journal of Genetics and Genomics》的研究,由中国科研团队揭示了ATP酶Xgr通过调控AMPK(AMP-activated protein kinase)信号通路影响葡萄糖代谢,进而决定果蝇体型大小的全新机制。研究团队采用CRISPR-Cas9基因编辑构建xgr突变体,结合组织特异性RNA干扰、ATP/AMPK-SPARK活体成

    来源:Journal of Genetics and Genomics

    时间:2025-06-06

  • 秀丽隐杆线虫SSNA-1通过维持中心粒结构完整性和双极纺锤体组装调控细胞分裂

    在细胞生物学领域,中心粒作为微管组织中心的核心组件,其稳定性直接关系到纺锤体形成和染色体精确分离。然而,中心粒如何在长期维持结构稳定性的同时响应发育调控信号,仍是未解之谜。尤其当中心粒稳定性受损时,会导致其数量异常——这种现象在多种癌症中普遍存在,但具体分子机制尚不明确。为探索这一关键问题,来自美国国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所等机构的研究团队Jason A. Pfister等以模式生物秀丽隐杆线虫为研究对象,发现其SSNA-1蛋白(Sjogren's综合征核抗原1同源物)是维持中心粒稳定性的关键因子。通过多学科交叉研究,团队揭示了SSNA-1通过形成丝状聚合物与微管结合,并与中心粒稳定因子

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-06

  • 溶酶体TMEM165通过介导钙离子内流和氢离子外排调控细胞离子稳态与生存的新机制

    在细胞这个精密运转的微观世界里,溶酶体就像一座高效的回收处理厂,负责降解和循环利用各种生物大分子。这座工厂的正常运转依赖于两个关键参数:酸性环境(pH 4.5-5.0)和钙离子浓度。虽然科学家们已经发现多种溶酶体钙释放通道(如TRPML1和P2RX4),但一个根本性问题始终悬而未决——在胎盘哺乳动物中,溶酶体如何补充其钙离子储备?这个谜题困扰了学界多年,直到丹麦癌症协会研究中心等机构的研究团队在《Nature Communications》上发表突破性发现。研究团队创造性地开发了Lyso-mKeima荧光传感器,这种新型工具能精确测量溶酶体表面纳米级的pH变化。结合CRISPR/Cas9基因编

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-06

  • SWI/SNF ATPase沉默的HLF通过调控胶原-细胞骨架信号轴抑制实体癌肺转移

    癌症转移是导致患者死亡的主要原因,但其中涉及的分子机制仍不清楚。肾透明细胞癌(ccRCC)是最常见的肾癌类型,约70%的转移发生在肺部,而转移患者的5年生存率从90%骤降至不足20%。这种巨大的生存差异凸显了揭示转移机制的重要性。目前,关于细胞如何突破细胞外基质屏障实现远处转移,特别是胶原微环境如何影响这一过程,仍是未解之谜。美国德克萨斯大学西南医学中心的研究团队通过创新性研究揭示了这一关键生物学问题。他们采用全基因组CRISPR-Cas9筛选技术,在移植性肿瘤模型中系统鉴定出肝白血病因子(HLF)是肺转移的强效抑制因子。研究发现,SWI/SNF ATP酶亚基BRG1通过表观遗传沉默导致HLF

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-06

  • Plaat1缺失通过降低心脏心磷脂含量损害运动耐量的机制研究

    论文解读背景与科学问题心磷脂(cardiolipin)是线粒体内膜的特征性磷脂,对维持电子传递链(ETC)复合体的结构和功能至关重要。尽管已知Tafazzin介导心磷脂的脂肪酸重塑,但其他调控因子仍不清楚。磷脂酶A及酰基转移酶1(PLAAT1)是一种多功能酶,体外实验显示其可通过O-转酰基反应催化磷脂酰胆碱(PC)与单溶血心磷脂(MLCL)生成心磷脂,但体内功能尚未阐明。心脏作为高耗能器官,其心磷脂含量异常与心力衰竭、运动障碍等密切相关。因此,明确PLAAT1是否调控心脏心磷脂代谢及其生理意义,成为亟待解决的科学问题。研究设计与方法研究人员通过CRISPR技术构建Plaat1−/−小鼠(靶向缺

    来源:Journal of Lipid Research

    时间:2025-06-06

  • CXCL10-CXCR3轴在骨肉瘤转移中的关键作用及靶向治疗潜力

    骨肉瘤(OS)是儿童最常见的恶性骨肿瘤,尽管手术和化疗技术进步,40年来生存率提升有限,尤其转移性OS患者5年生存率不足25%。更棘手的是,现有化疗方案毒性大且缺乏针对转移的特异性治疗。这种困境促使科学家寻找驱动OS转移的关键分子机制。Baylor College of Medicine的研究团队发现,趋化因子CXCL10在OS患者血清中高表达且与不良预后相关,但CXCL10与其受体CXCR3的相互作用如何影响OS转移尚不明确。为此,他们通过多维度实验揭示了CXCL10-CXCR3轴在OS转移中的核心作用,相关成果发表于《Journal of Bone Oncology》。研究采用CRISPR

    来源:Journal of Bone Oncology

    时间:2025-06-06

  • 基于CRISPR/dCas9 表观基因组编辑的作物抗除草剂技术:可持续农业的新策略

    全球粮食安全正面临杂草治理的严峻挑战,而抗除草剂(Herbicide Resistance, HR)作物的培育成为可持续农业的关键。传统CRISPR/Cas9虽已成功应用于HR作物开发,但会永久改变DNA序列。最新研究将目光投向CRISPR/dCas9介导的表观基因组编辑——这项技术像精准的"基因开关",通过甲基化或乙酰化修饰靶向调控除草剂敏感基因(如解毒酶基因启动子区),在不改变遗传密码的前提下实现时空特异性表达调控。研究亮点揭示:通过表观编辑可逆调控HR性状,犹如为作物安装"智能响应系统";针对谷胱甘肽-S-转移酶(GST)等解毒通路进行表观重编程,能显著提升作物代谢除草剂的能力;更巧妙的

    来源:TRENDS IN Plant Science

    时间:2025-06-06

  • 黄曲霉中新型Rho鸟苷酸交换因子GerA调控生长、发育及黄曲霉毒素合成的分子机制研究

    黄曲霉(Aspergillus flavus)是一种广泛侵染农作物的重要病原真菌,其产生的黄曲霉毒素(aflatoxins, AFs)不仅造成粮食减产,更是人类肝癌的强诱变剂。尽管现有防控手段如化学杀菌剂和生物竞争菌株已部分应用,但耐药性和环境残留问题日益突出。因此,深入解析黄曲霉致病机制、寻找关键调控靶点成为当务之急。在这一背景下,研究人员将目光投向了真菌中保守的Rho家族GTPases——这类分子开关通过调控细胞骨架重组和信号转导,参与真菌形态建成和毒素合成。然而,其上游激活因子鸟苷酸交换因子(Guanine nucleotide exchange factors, GEFs)在黄曲霉中的

    来源:International Journal of Food Microbiology

    时间:2025-06-06

  • 综述:CRISPR碱基编辑器的发展与工程化历程:经验与启示

    SummaryCRISPR碱基编辑器(BEs)作为不依赖DNA双链断裂的精准基因组编辑工具,开启了核苷酸水平修饰的新纪元。其发展历程虽短暂却成果丰硕,不仅奠定了碱基编辑技术的基础,更为未来蛋白工程提供了宝贵案例。技术演进与分类传统CBEs与ABEs通过融合CRISPR-Cas9与脱氨酶实现C•G→T•A或A•T→G•C的转换。而新型TadA衍生CBEs通过工程化大肠杆菌tRNA腺苷脱氨酶(TadA)拓展了编辑范围。更具突破性的颠换BEs(如C→G编辑器)和双碱基编辑器(同时实现C→T与A→G)则进一步丰富了编辑工具箱。值得注意的是,CRISPR-free BEs通过替代引导系统(如PUF结构域

    来源:Cell Chemical Biology

    时间:2025-06-06

  • PTEN蛋白磷酸酶活性通过靶向PKCδ调控肿瘤转移的分子机制研究

    肿瘤转移是癌症死亡的主要原因,其调控机制涉及复杂的信号网络。PTEN(Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)作为重要的肿瘤抑制因子,具有脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶双重活性。尽管PTEN脂质磷酸酶通过拮抗PI3K/AKT通路抑制肿瘤的机制已较明确,但其蛋白磷酸酶在转移调控中的具体作用靶点和机制仍不清楚。此前研究发现PTEN磷酸酶活性可独立于脂质磷酸酶抑制转移,但下游关键底物尚未阐明。美国国立卫生研究院国家癌症研究所的Yanlin Yu团队在《iScience》发表研究,通过蛋白质组学技术鉴定出PKCδ是PTEN蛋白磷酸酶的新

    来源:iScience

    时间:2025-06-06


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