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  • CRISPR-Cas13编程化RNA乙酰化技术揭示ac4C调控转录本定位的新机制

    科学家们通过蛋白质工程改造,将超活化变体乙酰转移酶(eNAT10)与编程化RNA靶向蛋白dCas13融合,创建了革命性的RNA乙酰化工具箱。这一系统能在多种生物环境中,通过设计向导RNA(gRNA)精准引导dCas13-eNAT10复合物,在目标RNA特定位点安装N4-乙酰胞苷(ac4C)修饰。实验证实该技术具有高度特异性——只有当配套gRNA存在时才会触发乙酰化反应。更令人振奋的是,通过双腺相关病毒载体系统,研究团队成功在活体动物中实现了编程化RNA化学修饰。突破性发现在于,ac4C修饰竟能像"分子邮政编码"般调控修饰转录本的亚细胞定位,这为理解RNA修饰与细胞功能调控开辟了新视角。该技术犹

    来源:Nature Chemical Biology

    时间:2025-06-03

  • Peposertib通过抑制对侧双切口介导的非同源末端连接修复阻断FLT3-ITD生成的机制研究

    急性髓系白血病(AML)中FLT3内部串联重复(FLT3-ITD)突变如同一个挥之不去的幽灵,既是最高发的驱动突变(占AML病例25-30%),又是导致高复发率和治疗抵抗的元凶。更令人困惑的是,这种突变在疾病进程中表现出"时隐时现"的特性——初诊阴性的患者可能复发时阳性,而初诊阳性的患者治疗后反而转阴。这种动态变化暗示FLT3-ITD可能是在疾病发展过程中不断新发产生的,但长期以来科学界对其形成机制知之甚少。北海道大学的研究团队在《Experimental Hematology》发表的研究解开了这个谜团。他们发现FLT3外显子14存在一个30bp的回文样序列(palindrome-like s

    来源:Experimental Hematology

    时间:2025-06-03

  • 头颈癌中DNA聚合酶β表达调控PAR介导的复制检查点及其治疗意义

    头颈鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球高发的恶性肿瘤,现有手术、放疗和化疗手段存在疗效局限与严重副作用。尤其令人困扰的是,DNA修复蛋白DNA聚合酶β(Polβ)的过表达与治疗抵抗密切相关,而非洲裔患者中Polβ高表达导致的生存差异更凸显临床需求的紧迫性。这一背景下,美国布朗大学等机构的研究团队在《DNA Repair》发表重要成果,揭示Polβ通过调控PAR(聚ADP核糖)介导的复制检查点影响PARG抑制剂疗效的分子机制,并提出靶向联合治疗新策略。研究采用CRISPR/Cas9构建Polβ敲除细胞系,通过慢病毒转染建立过表达模型,结合免疫印迹、LivePAR探针显微成像和流式细胞术等关键技术。

    来源:DNA Repair

    时间:2025-06-03

  • 作物育种中乙酰乳酸合成酶的自然与人工进化:从除草剂抗性到精准基因组编辑

    【研究背景】在全球农业实践中,ALS抑制剂类除草剂因高效低毒成为杂草防控的主力军,但其长期使用导致176种杂草产生靶点抗性(TSR)。作物中ALS基因突变虽能赋予除草剂抗性,但传统化学诱变效率低下且突变谱有限。随着CRISPR/Cas技术的突破,如何精准创制ALS新等位基因成为作物育种领域的关键挑战。中国农业科学院研究人员在《The Crop Journal》发表综述,系统梳理了ALS从自然进化到人工定向进化的技术路径。研究揭示:通过碱基编辑(BE)和引导编辑(PE)技术,可在水稻、玉米等作物中高效引入W548M、P171Y等新型突变,其抗性水平超越传统突变体4倍以上;创新性开发的生殖细胞特异

    来源:The Crop Journal

    时间:2025-06-03

  • 基于CRISPR-Cas13a与rGO-PPy-AuNPs纳米复合材料的电化学生物传感器用于猪流行性腹泻病毒超灵敏检测

    猪流行性腹泻病毒(PEDV)是严重危害养猪业的冠状病毒,其引起的仔猪高死亡率可造成巨大经济损失。传统检测方法如RT-PCR虽准确,但依赖实验室设备且耗时,难以满足现场快速检测需求。这促使科学家们寻求更高效的解决方案——将CRISPR基因编辑技术与电化学传感相结合。浙江科技大学等机构的研究人员开发了一种创新性电化学生物传感器,通过整合CRISPR-Cas13a系统的RNA识别能力与还原氧化石墨烯-聚吡咯-金纳米颗粒(rGO-PPy-AuNPs)纳米复合材料的信号放大功能,实现了PEDV RNA的超灵敏检测。这项突破性成果发表在《Bioelectrochemistry》上,为动物疫病诊断提供了新工

    来源:Bioelectrochemistry

    时间:2025-06-03

  • 高效毛状根系统在棉花CRISPR/Cas系统活性验证中的应用

    毛状根诱导系统因其快速高效的特点,被广泛用于植物基因表达与功能研究,同时也是评估CRISPR/Cas系统活性的利器。传统棉花毛状根诱导依赖无菌组织培养或非无菌茎尖注射,但两者均存在操作繁琐、周期长的缺陷。本研究另辟蹊径,在非无菌条件下通过农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染棉花下胚轴,建立了一套高效诱导流程:将子叶展开的棉苗斜切去顶,保留1 cm下胚轴顶端接种农杆菌,8天后三个品种的毛状根诱导率均突破90%。为验证该方法可靠性,研究人员过表达了两种明星报告基因——绿色荧光蛋白(eGFP)和β-葡萄糖醛酸苷酶(GUS),测得转化效率分别达40.9–68.18%和50–6

    来源:Functional & Integrative Genomics

    时间:2025-06-03

  • TAMs 特异性 ARF1 抑制重编程胶质瘤微环境并增强溶瘤腺病毒疗效

    在癌症治疗领域,胶质瘤因其高度恶性和复杂的免疫微环境一直是难题。这类起源于神经胶质细胞的肿瘤,占中枢神经系统恶性肿瘤的 80% 左右,尽管手术、放疗和化疗等传统方法不断改进,但患者预后仍极差。其中一个关键障碍在于胶质瘤微环境中存在大量具有免疫抑制功能的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs),它们不仅无法有效清除肿瘤细胞,反而促进肿瘤生长、血管生成和免疫逃逸。此外,血脑屏障的存在、肿瘤异质性等因素也使得免疫治疗药物难以发挥作用。因此,如何重编程 TAMs 所处的免疫抑制微环境,激活有效的抗肿瘤免疫反应,成为提升胶质瘤治疗效果的关键方向。为了攻克这一难题,第四军医大学、空军军医大学第一附属医院、温州医科大学

    来源:iScience

    时间:2025-06-02

  • 综述:CRISPR介导的基因编辑在园艺作物重要经济性状改良中的进展与展望

    Abstract园艺作物因其经济高效、富含矿物质和维生素的特性,已成为全球粮食与营养安全的核心支柱。面对人口增长与气候变化的双重压力,开发具有气候适应性的高产作物品种迫在眉睫。传统遗传改良手段耗时费力,而CRISPR/Cas介导的基因组编辑技术可显著缩短育种周期。本综述全面梳理了该技术在园艺作物性状改良中的突破性进展。关键性状改良进展抗逆性提升:通过靶向编辑胁迫响应基因(如DREB、SOS通路相关基因),显著增强作物对干旱、盐碱等非生物胁迫的耐受性。番茄中SlMAPK3基因的编辑使植株在缺水条件下生物量提高40%。形态与产量优化:编辑株型调控基因(如GA20-oxidase)可缩短柑橘矮化育种

    来源:Transgenic Research

    时间:2025-06-02

  • 利用CRISPR/Cas9靶向编辑表观遗传沉默因子提升莱茵衣藻转基因表达效率的研究

    在绿色微藻生物技术领域,莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)因其卓越的光合效率被视为理想的"绿色细胞工厂"。然而这个潜力巨大的生物制造平台却长期受困于一个致命缺陷——强烈的转基因沉默现象。当外源基因被导入莱茵衣藻细胞核后,这些基因往往会被"静音",导致表达水平低下且不稳定。这种现象严重制约了微藻在可持续生物制造中的应用,使得许多设计精妙的代谢工程策略难以实现预期效果。面对这一挑战,德国比勒菲尔德大学的研究团队在《TRENDS in Biotechnology》发表了一项突破性研究。他们采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,系统性地靶向敲除参与表观遗传沉默的关键因子,

    来源:TRENDS IN Biotechnology

    时间:2025-06-01

  • 蝾螈肢体再生中遗传补偿反应通过Hippo-Yap/Taz通路激活Taz的机制研究

    自然界中,蝾螈是唯一能终生完美再生四肢的脊椎动物,这种神奇的再生能力一直是科学家探索的焦点。然而,当研究人员试图通过基因编辑技术研究再生机制时,常常遇到一个令人困惑的现象:同一基因的敲除(KO)和敲低(KD)会产生截然不同的表型。这种"基因敲除与敲低悖论"在发育生物学中已有报道,但其在再生过程中的作用机制尚属未知。山东农业大学等机构的研究团队选择以伊比利亚肋突螈(Pleurodeles waltl)为模型,聚焦Hippo-Yap/Taz信号通路——这个从果蝇到人类都高度保守的调控组织发育和再生的关键通路。通过一系列精巧设计的实验,研究人员发现Yap基因敲除后肢体再生依然正常,而Yap mRNA

    来源:npj Regenerative Medicine

    时间:2025-06-01

  • 单链HDR模板结合截短Cas12a结合序列显著提升原代人类T细胞的基因敲入效率

    截短Cas12a结合序列优化单链HDR模板提升T细胞基因编辑效率摘要Wagner团队创新性地采用带有双链Cas靶序列(ssCTS)修饰的线性单链DNA(ssDNA)作为同源定向修复(HDR)模板,使AsCas12a介导的原代人类T细胞基因敲入效率突破性提升至90%。这一发现为CAR-T等细胞治疗产品的非病毒制备提供了高效、低毒的技术平台。Cas12a编辑系统的独特优势与传统SpCas9相比,AsCas12a具有三大特性:靶向AT富集区能力更强仅需42nt的crRNA简化生产流程高特异性减少脱靶效应研究采用经M537R/F870L突变增强的AsCas12a Ultra变体,其活性提升的同时保持了

    来源:Molecular Therapy Nucleic Acids

    时间:2025-06-01

  • 基于CRISPR/LbCas12a系统的热带疾病快速检测技术TropD-Detector在克氏锥虫诊断中的应用研究

    克氏病(Chagas disease,CD)作为由克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)引起的人畜共患病,其传播媒介锥蝽和宿主动物(如负鼠)的检测一直是防控难点。传统诊断方法面临设备依赖性强、操作复杂等瓶颈,尤其在资源有限的拉美地区。工业桑坦德大学热带疾病研究中心团队在《Scientific Reports》发表的研究,创新性地将CRISPR基因编辑技术转化为诊断工具,开发出名为TropD-Detector的便携式检测系统。研究采用CRISPR/LbCas12a系统结合重组酶聚合酶扩增(RPA)技术,靶向锥虫保守基因Cytb、SR18s和H2A。通过生物信息学设计特异性gRNA,利用C

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-01

  • 高效多重体细胞基因组编辑:基于Cas12a转基因小鼠的复杂疾病模型构建新策略

    科学家们成功培育出具有Cre调控型和组成型表达enhanced Acidaminococcus sp. Cas12a(enAsCas12a)的转基因小鼠,这种新型工具能在体内高效实现多重基因组编辑。通过创新的模块化CRISPR RNA(crRNA)阵列设计,研究人员不仅构建了包含三种肿瘤抑制基因同时失活的复合基因型肿瘤模型,还模拟了致癌染色体易位事件。研究团队巧妙地将克隆条形码技术整合到四向导RNA(guide RNA)阵列中,定量分析了不同引导RNA数量和排列位置对肿瘤形成数量及大小的影响。更有趣的是,当系统性地敲除九种肿瘤抑制基因的所有可能组合时,发现三重敲除基因型的适应性特征主要可由单基

    来源:Nature Biomedical Engineering

    时间:2025-05-31

  • 番茄受体激酶SlLYK4差异磷酸化调控细菌和真菌病原体免疫应答的分子机制

    植物在面对病原体侵袭时,依赖细胞表面的模式识别受体(PRR)感知病原体相关分子模式(PAMP),激活免疫防御。然而,番茄对土传病原体青枯菌(Ralstonia solanacearum)的识别机制长期未明,尤其是其关键毒力因子外多糖(EPS)如何触发免疫应答。此外,同一受体激酶如何区分细菌和真菌信号仍是一大挑战。为解决这些问题,国内某研究机构团队在《SCIENCE ADVANCES》发表研究,发现番茄LysM型受体激酶SlLYK4通过差异磷酸化同时调控青枯菌EPS和真菌几丁质的免疫应答。研究人员利用CRISPR-Cas9构建SlLYK4及其共受体SlLYK1/SlLYK13的突变体,结合磷酸化

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-05-31

  • 预混策略实现立方相脂质纳米粒对长链RNA的高效负载:突破核酸递送稳定性瓶颈

    在生物医药领域,核酸药物的递送始终面临"最后一公里"的挑战。2023年诺贝尔生理学或医学奖授予mRNA疫苗研发者后,如何突破现有脂质纳米粒(LNP)的稳定性瓶颈成为焦点。传统LNP的无定形结构导致RNA在室温易降解,必须依赖冷链运输;而具有逆双连续立方结构的立方相脂质纳米粒(cubosomes)虽具备优异物理稳定性和内体逃逸能力,却因孔径限制难以负载长链RNA。这一矛盾成为制约核酸药物发展的关键瓶颈。韩国科学技术研究院Hojun Kim团队在《Nature Communications》发表的研究中,通过革命性的预混策略破解了这一难题。研究人员采用微流控交错人字混合器(SHM),将加热解链的R

    来源:Nature Communications

    时间:2025-05-31

  • 空间阻隔分裂CRISPR-Cas12a系统:超灵敏多功能小分子激活与检测新策略

    在生命科学和医学检测领域,小分子(分子量<1000 Da)如葡萄糖、胆固醇、环境毒素等的精准检测对疾病诊断和生态安全至关重要。然而,传统方法如气相色谱-质谱(GC-MS)和ELISA面临设备依赖性强、操作复杂或灵敏度不足等挑战。尽管CRISPR-Cas12a系统因其高特异性成为新兴检测工具,但现有技术仍受限于核酸适配体(aptamer)的"呼吸效应"和抗体-抗原结合的背景噪音,难以实现低浓度小分子的稳定检测。针对这一瓶颈,华中科技大学等机构的研究团队在《Nature Communications》发表了创新性成果。他们开发了空间阻隔分裂CRISPR-Cas12a系统(Spatially Blo

    来源:Nature Communications

    时间:2025-05-31

  • 综述:CRISPR-Cas系统在头颈癌中的革命:靶向治疗新时代

    Abstract头颈癌(HNC)作为全球第七大高发癌症,其发生发展与关键信号通路(如EGFR/PI3K/AKT)的遗传畸变密切相关。传统手术联合放化疗方案因高毒副作用和疗效局限亟待革新,而CRISPR-Cas系统通过精准编辑致癌基因(如TP53、CDKN2A)或免疫检查点(如PD-1)展现出革命性潜力。靶向通路与分子机制研究证实CRISPR-Cas可特异性调控HNC中异常激活的Wnt/β-catenin和Notch通路。通过敲除HPV+肿瘤的E6/E7癌基因,或修复抑癌基因PTEN突变,显著抑制肿瘤增殖。高精度碱基编辑工具(如BE4max)还能实现单碱基修正,避免全基因敲除的风险。递送技术突破

    来源:Functional & Integrative Genomics

    时间:2025-05-31

  • ASB7通过调控SUV39H1降解动态维持H3K9me3稳态的分子机制

    组蛋白H3第9位赖氨酸三甲基化(H3K9me3)的稳态维持依赖于经典的正反馈循环——HP1识别现有修饰并招募甲基转移酶SUV39H1,使新掺入的组蛋白发生甲基化。然而这种正反馈如何被精确调控以避免过度激活?研究者采用全基因组CRISPR-Cas9筛选技术,首次鉴定出CUL5ASB7 E3泛素连接酶作为关键刹车分子。有趣的是,ASB7本身会被HP1"招募"到异染色质区域,进而标记SUV39H1进行降解。更精妙的是,有丝分裂期间CDK1激酶通过磷酸化ASB7,暂时解除其对SUV39H1的抑制作用,确保子细胞H3K9me3的正确重建。这项研究揭示了HP1-SUV39H1-ASB7组成的动态分子开关,

    来源:SCIENCE

    时间:2025-05-30

  • RNA关联CRISPR筛选技术ReLiC揭示人类细胞转录后调控网络新机制

    RNA分子在细胞中经历精密的代谢调控舞蹈,数千种RNA结合蛋白共同参与这场生命活动交响乐。研究者开发的ReLiC(RNA-linked CRISPR)技术像一把分子手术刀,通过将Cas9、sgRNA和条形码报告基因整合到特定基因组位点,系统解剖了2,092个人类RNA相关基因的功能谜团。当这项技术与多核糖体(polysome)分级技术联姻,科学家们捕捉到翻译效率调控的隐秘玩家,意外发现蛋白质稳态(proteostasis)与翻译机器的精妙联动。更精彩的是,亚型特异性ReLiC实验像高清显微镜般揭示了SF3B复合物亚基对内含子滞留(intron retention)和外显子跳跃(exon ski

    来源:Nature Methods

    时间:2025-05-30

  • 玻璃纤维界面CRISPR/Cas通用试剂系统(g-CURS):实现多靶标超灵敏检测的级联放大技术

    这项突破性研究展示了一种革命性的玻璃纤维界面CRISPR/Cas检测系统(g-CURS)。该系统巧妙地将固定组合的CRISPR RNA(crRNA)和单链DNA(ssDNA)激活剂与玻璃纤维载体结合,通过创新的环状报告分子(Circular Reporters, CRs)触发CRISPR/Cas12a介导的级联放大反应。就像分子级别的多米诺骨牌效应,该技术能在30分钟内捕捉到病毒核酸的aM(10-18M)级信号,堪比在游泳池里找一粒盐的灵敏度。对于蛋白质检测,研究者设计了抗体-ssDNA激活剂复合物,成功在帕金森病(PD)患者血清外泌体中检出pM(10-12M)级低丰度蛋白。特别值得一提的是,

    来源:TRENDS IN Biotechnology

    时间:2025-05-30


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