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水稻NHL结构域蛋白LG2与FUWA互作通过油菜素内酯信号通路协同调控株型与粒大小的分子机制
研究背景与意义水稻的株型(包括株高、分蘖数和穗结构)和粒大小(粒长、粒宽和粒厚)是决定产量的关键性状。油菜素内酯(Brassinosteroid, BR)作为一类植物激素,通过调控细胞伸长、分裂和分化来影响这些性状。然而,如何利用BR相关基因的多效性进行作物改良,仍是当前研究的难点。NHL结构域(以NCL-1、HT2A和LIN-41蛋白命名)在生物发育中高度保守,但在植物中的功能研究甚少。此前,水稻中仅报道过一个NHL结构域蛋白FUWA参与穗型和粒重调控,其分子机制尚不明确。研究方法研究团队利用EMS诱变库筛选到一个大粒突变体lg2,通过MutMap定位和CRISPR/Cas9基因敲除验证了L
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癌症中过度激活致死效应的理解与应用前景
在癌症治疗的漫漫征程中,靶向疗法虽如破晓之光,却始终被耐药性这一阴影笼罩。癌细胞凭借基因突变与转录可塑性,总能在药物压制下寻得生路,形成 “治疗 - 耐药” 的死循环。如何打破这一困局?科学家将目光投向了一个看似反直觉的方向 —— 激活致死效应(hyperactivation lethality),即利用致癌信号通路的过度激活而非抑制,让癌细胞因信号 “过载” 走向死亡。为探索这一全新治疗范式,来自美国 Broad 研究所、哈佛医学院、 Dana-Farber 癌症研究所等机构的研究人员,围绕致癌信号通路的精准调控展开深入研究。他们发现,癌细胞如同挑剔的 “Goldilocks”,必须将致癌信
来源:TRENDS IN Cancer
时间:2025-05-21
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综述:解锁CRISPR相关转座子的潜力:从结构到功能的见解
Highlights无断裂编辑的革命性突破CRISPR相关转座子(CASTs)通过RNA引导实现DNA精准插入,完全规避了传统CRISPR-Cas系统依赖的双链断裂(DSBs)修复机制。这种特性使其在保留长片段DNA(如全长基因)整合能力的同时,显著降低了脱靶效应和细胞毒性。分类与机制解析CASTs根据CRISPR模块差异分为Class 1和Class 2:Class 1采用多亚基复合物(如Cascade系统)识别靶位点Class 2使用单一效应蛋白(如Tn7-like转座酶)冷冻电镜研究揭示了转座酶招募过程中关键界面残基的变构调控,为理性设计高特异性突变体提供了结构基础。应用前景与挑战在细菌
来源:TRENDS IN Genetics
时间:2025-05-21
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综述:即时检测(POC)在猴痘(Mpox)诊断中的应用
猴痘(Mpox)在非流行国家的病例数不断增加,世界卫生组织(WHO)分别于 2022 年 6 月和 2024 年 8 月将其传播列为国际关注的突发公共卫生事件。及时准确诊断对遏制感染传播至关重要,但当前诊断主要依赖聚合酶链式反应(PCR),该方法需要训练有素的人员和复杂的实验室基础设施,且许多国家尚未广泛具备经过验证的猴痘 PCR 检测手段。在此背景下,即时检测(POC)平台的开发成为关键。POC 工具能够实现实用、准确、快速且低成本的诊断,助力控制猴痘感染的扩散。目前,核酸扩增技术(NAATs)已被整合到 POC 平台中,包括实时 PCR、环介导等温扩增(LAMP)和重组聚合酶扩增(RPA)
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-05-21
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基于 CRISPR/Cas9 技术的高通量单细胞转录组学增强研究:揭示低丰度转录本的生物学奥秘
论文解读在生命科学研究领域,单细胞 RNA 测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)如同一位 “侦察兵”,能够深入细胞内部,揭示细胞间的异质性。然而,这位 “侦察兵” 却面临着一个棘手的难题:细胞中高度丰富且普遍存在的转录本往往占据了测序结果的大部分,就像一层厚重的迷雾,将那些表达水平低但具有重要生物学意义的转录本掩盖起来,使得研究人员难以捕捉到细胞真实的基因表达特征,这极大地限制了对细胞功能和疾病机制的深入研究。为了拨开这层迷雾,来自美国杜兰大学医学院、斯克里普斯研究所等机构的研究人员开展了一项具有创新性的研究。他们的研究成果发表在《Nature C
来源:Nature Communications
时间:2025-05-21
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CRISPRi筛选揭示胞嘧啶碱基编辑结果的遗传调控机制及其在基因组编辑中的应用
基因组编辑技术近年来取得了突破性进展,其中碱基编辑技术因其能够在不引起DNA双链断裂的情况下实现精准的单碱基修改而备受关注。然而,在胞嘧啶碱基编辑过程中,为什么会产生C·G→T·A和C·G→G·C这两种主要的编辑结果?哪些细胞内的DNA修复因子参与调控这些结果?这些问题一直困扰着研究人员。理解这些分子机制不仅对基础研究具有重要意义,更能为开发更精准、更高效的碱基编辑工具提供理论指导。加州大学圣地亚哥分校的Sifeng Gu、Zsolt Bodai等研究人员在《Nature Communications》发表了一项重要研究。他们通过将报告基因系统与CRISPR干扰(CRISPRi)筛选相结合,系
来源:Nature Communications
时间:2025-05-21
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CRISPR/Cas12a 触发电化学发光生物传感器:基于自增强近红外硒基聚合物点超灵敏检测单纯疱疹病毒
在病毒检测的领域中,单纯疱疹病毒(HSV)的精准识别一直是困扰医学界的难题。作为疱疹病毒家族的常见成员,HSV 的临床症状与其他疱疹病毒高度相似,导致传统检测方法容易出现误诊或漏诊。目前主流的聚合酶链式反应(PCR)技术虽具备较高准确性,但依赖昂贵仪器、专业操作人员和严格实验条件,难以在基层医疗场景普及。与此同时,传统发光材料在检测中面临背景噪声高、组织穿透能力有限等挑战,如何开发一种兼具高特异性、高灵敏度且成本低廉的检测方法,成为亟待攻克的科学难题。为突破上述瓶颈,江苏某研究机构的科研团队开展了一项创新研究。他们将目光聚焦于 CRISPR/Cas12a 系统的高特异性识别能力与近红外(NIR
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-05-21
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综述:推进癌症基因治疗:纳米颗粒递送系统的新兴作用
纳米颗粒递送系统在癌症基因治疗中的研究进展基因治疗通过精准靶向癌基因展现出巨大潜力,但其面临治疗效果有限和遗传物质体内易降解等挑战。多功能纳米颗粒(NPs)可封装和保护遗传物质,提高稳定性和治疗效果,成为研究热点。纳米颗粒作为基因递送系统有机纳米颗粒聚合物纳米颗粒(PNPs):由聚乙二醇(PEG)、聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物(PLGA)等可生物降解聚合物制成,能包裹核酸形成复合物,具有可控释放、保护遗传物质及功能化修饰用于靶向治疗等优势。脂质纳米颗粒(LNPs):是成功且多功能的基因递送平台,尤其适用于 mRNA 疫苗和基因编辑系统,可通过表面修饰靶向配体提高对癌细胞的特异性,在临床前和临床应
来源:Journal of Nanobiotechnology
时间:2025-05-21
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综述:罕见遗传病的基因治疗:当前进展与未来展望
罕见遗传病基因治疗的研究现状与发展前景一、罕见遗传病的治疗困境与基因治疗的崛起罕见遗传病由多种复杂基因突变引发,全球有数百万患者深受其扰。当前治疗手段大多局限于症状控制,难以触及遗传病因。基因治疗作为一种革命性疗法,有望从基因层面纠正异常,为攻克这类疾病带来希望。二、基因治疗的主要策略与关键技术病毒载体介导的基因递送病毒载体因高效的转导能力,成为基因治疗的常用工具。例如,腺相关病毒(AAV)载体在脊髓性肌萎缩(SMA)治疗中表现出色,其携带的正常 SMN 基因可有效恢复患者体内 SMN 蛋白水平。基因编辑技术的突破以 CRISPR/Cas9 为代表的基因编辑技术,能精准识别并切割特定 DNA
来源:Current Genomics
时间:2025-05-21
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斑马鱼 Kelch 样蛋白 - 4 在血管生成和造血过程中的关键作用研究
在生命的最初蓝图绘制中,血管系统与造血过程如同精密交织的神经网络,承载着胚胎发育的关键脉络。然而,调控这两大进程的分子机制却像被薄雾笼罩的秘境,尽管科学家已揭开部分面纱,诸如 KLHL(Kelch 样)蛋白家族作为泛素化靶蛋白的适配器在细胞命运抉择中扮演着调控者角色,但它们在血管发育领域的具体戏份却一直未被详细解读。斑马鱼因其胚胎透明、发育迅速且与人类基因高度保守等特性,成为破解这一谜题的理想 “活体说明书”。在这样的背景下,探索斑马鱼中 KLHL 家族成员如何在血管与造血发育的舞台上演绎关键角色,成为打开这一科学黑箱的重要钥匙。为了破译 klhl4(kelch-like family mem
来源:Developmental Biology
时间:2025-05-21
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CRISPR-Cas9 技术靶向剔除非可变 RNA 改善单细胞测序数据质量,助力低成本高效研究
在生命科学研究领域,单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术如同一位 “显微镜下的摄影师”,能捕捉单个细胞的基因表达图谱,为解析细胞异质性和复杂生物学过程提供了强大工具。然而,这一技术在应用中面临着一个棘手的 “噪音干扰”—— 某些器官或组织样本中,非可变 RNA(如核糖体 RNA、线粒体 RNA 等)的高表达常常占据测序数据的主导地位,不仅掩盖了低丰度基因的信号,还可能干扰细胞类型鉴定、基因共表达网络分析等关键环节。例如在肠组织等富含 RNase 的环境中,RNA 降解产生的碎片会混入单细胞液滴,进一步加剧背景噪音,导致传统的计算方法(如 SoupX)难以高效且精准地剔除干扰信号,甚至
来源:Genomics & Informatics
时间:2025-05-21
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ZFP64 对 HBG mRNA 表达的影响:基于生物信息学与实验验证的研究
γ- 珠蛋白基因(HBG1和HBG2)通常在胎儿期表达,出生后几乎不表达。因此,重新激活HBG是治疗血红蛋白病(hemoglobinopathy)的关键靶点。ZFP64是一种 C2H2 型锌指转录因子,已被证实在混合谱系白血病中对维持基因表达起重要作用,其他 C2H2 型锌指转录因子(如ZFP410和ZFP644)已被证明可调节地中海贫血中胎儿血红蛋白(HbF)的表达。本研究旨在探讨ZFP64对HBG mRNA 表达的影响。研究利用基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)和蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络进行生物信息学分析,以鉴定与ZFP64相关的基因和转录因子。通过
来源:Cell Biochemistry and Biophysics
时间:2025-05-21
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NUP98::KDM5A 融合癌蛋白通过表观遗传重编程驱动 CDK12 激活在小儿 AML 中的机制研究
小儿急性髓系白血病(AML)是一种恶性血液系统疾病,尤其携带 NUP98 融合基因的患儿预后极差。目前,成人 AML 中获批的靶向疗法因小儿 AML 基因突变谱差异而适用性有限,亟需针对小儿 AML 独特分子机制的新型治疗策略。NUP98 融合蛋白通过结合染色质并招募转录共激活因子,导致 HOXA 等干细胞相关基因异常表达,但具体的表观遗传调控网络及关键效应分子仍不明确。在此背景下,奥地利维也纳兽医大学等机构的研究人员围绕 NUP98::KDM5A 融合蛋白展开研究,旨在解析其驱动 AML 的分子机制并寻找可成药靶点,相关成果发表于《Nature Communications》。研究人员综合运
来源:Nature Communications
时间:2025-05-20
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基于 CHA 辅助和 CRISPR/Cas12a 介导的信号转导与放大的 “开启” 型适体 - 免疫侧向流分析法检测小分子靶标
在食品安全检测的战场上,小分子污染物如农药的快速精准识别一直是研究者们攻坚的堡垒。传统的侧向流分析法(LFAs)虽因操作简便、结果直观成为现场检测的得力干将,但面对小分子靶标时却有难言之隐 —— 其 “关闭”(Turn-off)信号输出模式如同蒙尘的镜子,不仅灵敏度不足,还容易因 “误判” 闹出假阳性的乌龙。想象一下,田间的蔬菜带着微量农药残留走上餐桌,现有的检测技术却可能因信号机制的缺陷让危险漏网,或是误将安全样本打入 “冷宫”,这不仅关乎科研的准确性,更直接牵系着大众的饮食安危。如何打破这一困局,让检测信号能随着靶标浓度升高而 “拨云见日”,成为亟待破解的行业难题。为了攻克传统 LFAs
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-05-20
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基于 Cas12a 的单管检测急性髓系白血病中 DNMT3A R882H/C 突变的研究
在生命科学与医学领域,急性髓系白血病(AML)如同潜伏在血液中的 “杀手”,严重威胁人类健康。作为成人最常见的急性白血病,其发病率呈全球上升趋势,即便在医疗水平先进的美国,五年相对生存率也仅 31.9%。AML 的分子机制复杂多样,众多基因变异交织成致病网络,其中 DNA 甲基转移酶 3α(DNMT3A)基因的突变格外引人关注,约 22% 的新发 AML 病例和 36% 的细胞遗传学正常 AML(CN-AML)中都能发现它的身影,尤其是 R882H 和 R882C 变异,像两颗 “毒瘤”,不仅驱动造血干细胞异常分化,还与化疗耐药、预后不良紧密相连。然而,现有的检测手段如桑格测序(Sanger
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-05-20
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鲍曼不动杆菌特异性σ因子SigAb的生理功能解析:金属应激响应与调控网络新机制
SigAb是鲍曼不动杆菌特异性σ因子系统发育分析表明,SigAb与γ-变形菌纲中经典的RpoE型σ因子存在显著差异。序列比对显示其与大肠杆菌RpoE同源性仅18%,且关键DNA结合残基(F64/R76等)发生变异。进化树构建证实SigAb形成独立分支,在鲍曼不动杆菌ACB复合体中保守存在,而传统RpoE同源物完全缺失。蛋白质结构预测显示,虽然SigAb保留σ2/σ4结构域,但与RNA聚合酶的结合界面存在特异性变异。SigAb依赖的启动子特征解析通过5' RACE技术鉴定出sigAb转录起始位点,发现其识别独特的-10(CGTT)和-35(GTCAAC)元件,与大肠杆菌RpoE的启动子(TCAA
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利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术改造黑曲霉菌丝形态以提高微生物蛋白产量
在全球人口持续增长的背景下,蛋白质需求正面临严峻挑战。传统依赖动植物的蛋白质供应模式,受限于耕地资源、畜牧业健康以及极端气候和疫情等因素,难以满足预计 2050 年达 98 亿人口的需求。开发高效可持续的替代蛋白资源成为当务之急。微生物蛋白因生产效率高、资源消耗低且环境友好,成为研究热点。其中,丝状真菌黑曲霉(Aspergillus niger)作为 FDA 批准的安全菌株,具备发酵周期短、生产可持续等优势,是理想的微生物蛋白生产底盘。然而,其在液体培养中常形成紧密的菌丝颗粒(mycelial pellets),严重阻碍底物和氧气向颗粒中心的传质,降低活性菌丝比例,制约了其工业应用潜力。因此,
来源:Bioresource Technology
时间:2025-05-20
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榛树过敏原基因组编辑研究:Cor a基因进化分析与CRISPR-Cas9靶向gRNA设计
榛树作为全球重要的经济作物,其坚果富含营养但也是欧洲坚果过敏的主要诱因。目前已有13种榛树过敏原(Cor a 1-16及TLP)被WHO/IUIS数据库收录,这些蛋白质可引发从皮肤瘙痒到过敏性休克等不同程度的免疫反应。尽管CRISPR-Cas9技术为培育低过敏性作物提供了新思路,但榛树基因组编辑面临两大瓶颈:缺乏高效的再生体系,以及现有生物信息学工具未整合榛树基因组数据导致gRNA设计困难。0.66)和实验验证表明可有效靶向单个或多个Cor a基因,为多基因同步编辑提供了可能。研究采用的主要技术包括:1)基于BLAST和OrthoFinder的直系同源基因鉴定;2)Augustus-PPX基因
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-05-20
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基于重组酶聚合酶扩增与 CRISPR/Cas12b 的桔小实蝇快速可视化检测方法研究
桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)作为全球多地的检疫性害虫,其幼虫、蛹等阶段与近缘种形态相似性高,传统形态学鉴定耗时长且易出错,尤其在口岸快速检疫场景中难以满足需求。此外,现有分子检测技术如 PCR 依赖大型设备、LAMP 引物设计复杂,亟需一种快速、便携且精准的检测方法。在此背景下,滨州医学院联合北京理工大学、中国海关科学技术研究中心等机构的研究人员,开展了基于重组酶聚合酶扩增(RPA)与 CRISPR/Cas12b 系统的桔小实蝇检测技术研究,相关成果发表于《Scientific Reports》。研究人员采用的关键技术方法包括:一是利用线粒体 COI 基因设计 RPA 引
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-20
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NAMPT 单倍体不足是 TP53 失活的高危髓系恶性肿瘤的协同致死治疗弱点
论文解读在血液肿瘤的治疗领域,高危髓系恶性肿瘤一直是临床面临的棘手难题。这类患者常伴有染色体异常,如 7 号染色体单体(-7)、7 号染色体长臂缺失(del (7q)),且这些异常常与 17p 缺失(携带 TP53-)同时出现。TP53 作为重要的抑癌基因,其失活会导致肿瘤细胞基因组稳定性下降,对传统治疗耐药,患者预后极差。目前,针对这类具有复杂染色体异常和 TP53 突变的高危髓系恶性肿瘤,缺乏精准有效的靶向治疗手段,迫切需要找到新的治疗靶点和策略。为解决这一难题,研究人员开展了相关研究。虽然文中未明确提及研究机构,但其研究成果发表在《Blood Neoplasia》。研究旨在识别基于高危髓
来源:Blood Neoplasia
时间:2025-05-20