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猪基因组编辑研究进展与趋势的文献计量学分析:聚焦技术优化与应用转化
猪基因组编辑领域正经历从技术探索到产业化应用的转型。文献计量数据显示,过去十余年全球学者通过优化基因编辑工具递送系统、提升CRISPR-Cas9编辑效率等基础研究,逐步实现从技术改良到功能验证的跨越。当前研究热点集中在三大方向:一是利用基因敲除技术培育α-1,3-半乳糖转移酶缺陷猪用于异种器官移植;二是通过Myostatin基因编辑培育肌肉增生模型;三是构建阿尔茨海默症等人类疾病大动物模型。值得注意的是,碱基编辑(base editing)等新型技术正推动该领域向精准医疗方向发展,而环境应激相关基因(如HSP70+)的编辑研究仍存在明显空白。尽管取得进展,脱靶效应和伦理争议仍是制约基因编辑猪从
来源:Tropical Animal Health and Production
时间:2025-05-01
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综述:CRISPR-Cas9 系统:香稻卡塔尼稻的潜在 “救星”
引言水稻(Oryza sativa L.)凭借对多种环境的适应能力,成为众多国家的重要主食作物。因其经济和社会意义重大,人们一直渴望培育出具有优良性状的新品种,比如抗逆性强、产量高、口感佳且营养价值高的品种。印度比哈尔邦巴加尔布尔地区的巴加尔普里卡塔尼稻,以独特的香气和微妙的风味闻名遐迩。然而,它却面临着严峻的生存挑战。植株高大,易遭受病虫害侵袭,这些问题严重影响了产量和品质,致使该品种濒临灭绝。水稻基因组较小,且拥有丰富的基因组资源,这使得它成为基因改造的理想作物。传统育种方法虽在培育优良品种方面发挥过重要作用,但面对当前日益增长的粮食需求,已显得力不从心。而像基因组编辑工具(Genome
来源:Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology
时间:2025-05-01
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新发现!LRP1—— 攻克发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)感染的关键靶点
发热伴血小板减少综合征(Severe fever with thrombocytopenia syndrome,SFTS),听名字就知道这不是个 “善茬”。它是一种由蜱虫传播的新兴疾病,幕后 “黑手” 就是发热伴血小板减少综合征病毒(SFTS virus,SFTSV) 。自 2009 年在中国河南首次被发现后,这家伙就开始 “兴风作浪”,感染人数逐年攀升,势力范围也从东亚扩张到东南亚。感染它之后,患者可能出现病毒出血热、血小板减少,还有神经系统和胃肠道症状,要命的是,目前既没有特效药物,也没有可用疫苗,世界卫生组织都把它列为重点关注的病原体。为了攻克这个难题,安徽医科大学的研究人员挺身而出,展
来源:Nature Communications
时间:2025-04-30
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RNA 解旋酶 RH24 协同铁信号调节因子缓解拟南芥低温胁迫:开启植物抗寒新视野
在大自然的舞台上,低温胁迫就像一个不速之客,频繁干扰着植物的生长发育。全球气候的变化使得极端低温事件愈发常见,这不仅阻碍了植物在营养生长和生殖生长阶段的正常进程,还导致了农作物的大量减产,给农业经济带来了沉重打击。为了在低温环境中生存下来,植物进化出了一系列复杂的调控机制。然而,尽管科学家们已经发现了一些转录因子,如 C - repeat binding factor(CBFs)基因在植物低温耐受中发挥着作用,但仍有许多未解之谜。比如,CBFs 只能调控约 10% 的 cold - regulated(COR)基因,即使是高阶的 cbfs 突变体也对低温有一定耐受性,这意味着还有其他未知的信号
来源:Nature Communications
时间:2025-04-30
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创新脂质聚合物纳米颗粒:开启肺部 RNA 递送与基因治疗新时代
mRNA 递送技术在现代医学中具有至关重要的地位,特别是在疫苗研发和基因治疗领域。自脂质纳米颗粒(LNP)递送的 mRNA 疫苗成功用于抗击 COVID-19 大流行后,寻找更安全、有效、可全身递送且具有组织特异性的非病毒递送系统成为科研热点。目前的非病毒递送系统,尽管种类繁多,但仍面临不少挑战。一方面,要确保 mRNA 分子在体内不被降解,同时还要让纳米颗粒顺利进入靶细胞,这需要合适的化学基团来实现 ;另一方面,mRNA 需从内体逃逸,才能在细胞内有效翻译为功能蛋白。此外,mRNA 的大小和复杂性也会影响递送效果,较大的 mRNA 分子不仅易被核酸酶降解,而且包装效率低,导致后续蛋白表达效率
来源:Nature Communications
时间:2025-04-30
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揭秘果蝇中肠干细胞分化调控新机制:Grainy head 异构体的独特作用
在微观的生命世界里,上皮组织如同身体的 “防护墙”,守护着各个器官。其中,果蝇的中肠上皮是研究上皮干细胞维持和分化分子机制的绝佳模型。在这个小小的中肠里,肠道干细胞(Intestinal Stem Cells,ISC)就像一群勤劳的 “建筑工人”,不断分裂、分化,替换那些受损或老化的细胞,维持着中肠上皮的稳定。然而,长久以来,科学家们并不清楚 Grainy head(Grh)基因家族在这一过程中扮演着怎样的角色。为了揭开这个谜团,来自澳大利亚墨尔本大学(University of Melbourne)等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们深入研究 Grh 基因在果蝇中肠上皮的功能,最终取得了重要
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-04-30
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PtWAVE:基因组编辑大缺失检测的高敏测序追踪反卷积软件,助力基因编辑研究新突破
在基因编辑的奇妙世界里,科学家们如同手持精密工具的工匠,试图精准地修改生物的遗传密码,为攻克疾病、改良物种等带来新的希望。基因组编辑技术利用可编程核酸酶,如锌指核酸酶(ZFNs)、转录激活样效应物核酸酶(TALENs)和规律成簇间隔短回文重复相关蛋白 9(CRISPR-Cas9),在目标基因组 DNA 上诱导位点特异性双链断裂(DSBs) 。这些断裂会触发细胞内的 DNA 修复途径,进而产生插入、缺失(Indels)和碱基替换等突变,实现对基因的精准编辑。在这个过程中,准确分析基因编辑产生的 Indels 至关重要。早期,研究人员采用将包含目标序列的扩增子片段克隆到克隆载体,再通过细菌转化扩增
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-04-30
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综述:盐渍土壤修复的变革性策略:利用耐盐微生物和先进技术
土壤盐渍化:全球性挑战土壤盐渍化是一个严峻的全球性问题,它严重影响作物生产力和土壤健康。盐分干扰植物对水分、养分的吸收以及离子平衡,进而威胁粮食安全。耐盐微生物的作用机制耐盐微生物在盐渍环境下,能通过多种奇妙的方式增强植物的抗逆性。它们可以产生胞外多糖(EPS),就像给植物根系穿上一层 “保护衣”,有助于维持土壤团聚体结构,提高土壤保水性,减少盐分对植物的伤害。耐盐微生物还能进行钠螯合,将土壤中过多的钠离子固定起来,降低其对植物的毒性 。此外,这些微生物还能调节植物激素(phytohormone)水平,比如促进生长素、细胞分裂素等的合成,抑制脱落酸的产生,以此来促进植物根系生长、增强植物的抗逆
来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology
时间:2025-04-30
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新发现!OsTGS1 基因调控水稻粒型与粒重,为增产育种提供关键线索
在全球人口不断增长的当下,粮食需求持续攀升,水稻作为世界半数以上人口的主食,其产量的提升至关重要。粒型是决定水稻产量的关键因素之一,它由粒长、粒宽和粒厚这三个参数共同决定。近年来,虽然许多调控水稻粒型的数量性状位点和基因被克隆与鉴定,但目前人们对于调控水稻粒型的分子网络仍未完全明晰。三螺旋转录因子在植物生长发育过程中发挥着重要作用,不过其在控制谷类作物粒型方面的功能却鲜为人知。在此背景下,淮阴师范学院和苏州市农业科学院的研究人员展开了深入研究,试图揭示三螺旋转录因子在水稻粒型调控中的奥秘,该研究成果发表在《Rice》杂志上。研究人员运用了多种关键技术方法。在基因编辑方面,利用 CRISPR/C
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CRISPR/Cas9-RNP 技术助力培育无转基因编辑胡萝卜植株:开启作物改良新篇章
在农业领域,胡萝卜(Daucus carota L. subsp. sativus Hoffm., 2n=2x=18 )作为重要的世界蔬菜作物,是人们膳食中维生素 A 原的主要来源。随着新植物育种技术的不断发展,在短时间内培育出具有理想性状的作物新品种已成为可能。其中,CRISPR/Cas9(成簇规律间隔短回文重复序列 / CRISPR 相关蛋白)基因组编辑技术在作物改良和粮食生产方面展现出巨大潜力。然而,将基因组编辑技术应用于作物育种时,培育无转基因的基因编辑植物却面临着重重挑战。以往常用的实现无转基因编辑植物的策略,要么通过遗传分离去除稳定整合的 CRISPR/Cas9 表达构建体,这一过
来源:Plant Cell Reports
时间:2025-04-30
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肿瘤中染色体外 DNA 复制与维持和 DNA 损伤通路的关联:为癌症诊疗带来新曙光
染色体外 DNA(extrachromosomal DNA,ecDNA)驱动着癌细胞的演化。然而,ecDNA 的功能意义以及参与其复制和维持的分子成分在很大程度上仍是未知的。在此,研究人员利用 CRISPR-C 技术构建了携带 ecDNA(ecDNA+)的细胞模型。借助这些模型以及其他已建立的系统,研究发现 ecDNA 能够在 ecDNA+细胞中进行复制和维持。ecDNA 的复制会激活共济失调毛细血管扩张突变(ataxia telangiectasia mutated,ATM)介导的 DNA 损伤反应(DNA damage response,DDR)通路。拓扑异构酶,如 TOP1 和 TOP2
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Wnt5a/ROR1 信号通路:慢性淋巴细胞白血病(CLL)侵袭进展的关键驱动因素
在血液疾病的研究领域,慢性淋巴细胞白血病(Chronic Lymphocytic Leukemia,CLL)一直是科学家们重点关注的对象。CLL 是一种以骨髓和淋巴组织中克隆性 B 细胞积累为特征的疾病,这些白血病细胞会在血液和淋巴组织间循环,而这一过程离不开它们突破内皮屏障和穿过细胞外基质(Extracellular Matrix,EM)的能力,基质金属蛋白酶 - 9(Matrix Metalloproteinase-9,MMP-9)在其中发挥着关键作用。已有研究表明,CLL 患者体内 MMP-9 水平较高时,疾病进展更为迅猛,患者的临床预后也更差。但对于 CLL 细胞中 MMP-9 表达差
来源:Leukemia
时间:2025-04-29
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CRISPR/Cas12a 介导点击免疫分析法:高灵敏度检测旋毛虫的创新之选
在食品安全的大舞台上,食源性寄生虫病犹如隐藏的 “幕后黑手”,时刻威胁着公众健康,其中旋毛虫病更是 “名列前茅”。旋毛虫(Trichinella spiralis,简称T. spiralis)感染人类的主要途径是人们食用了生的或未煮熟的受污染肉类。联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)已将旋毛虫列为 24 种食源性寄生虫中,对经济和国际贸易危害最大的寄生虫。目前,人工消化法是检测肉类中旋毛虫污染的 “金标准”,但这个方法在样本处理过程中,操作人员有感染活幼虫的风险,而且整个流程耗时又费力。酶联免疫吸附测定(ELISA)虽然因特异性高、稳定性好,在食源性寄生虫检测领域广泛应用,可
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-04-29
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MSH2 在脆性 X 综合征和弗里德赖希共济失调中的别样 “角色”:打破传统认知的关键发现
在生命的奥秘长河中,基因就像精密的 “代码”,掌控着人体的各种机能。然而,有些基因会出现 “异常代码”,导致疾病发生。重复扩增疾病(REDs)便是这样一类由基因中短串联重复序列扩张引发的病症,目前已知有超 50 种,它们就像隐藏在基因里的 “小恶魔”,严重影响人类健康。脆性 X 综合征(FXS)是一种 X 连锁神经发育障碍疾病,罪魁祸首是 Fragile X Messenger Ribonucleoprotein 1(FMR1)基因 5’非翻译区(UTR)的 CGG 三核苷酸重复序列扩张。正常情况下,FMR1 基因携带 6 - 54 个 CGG 重复序列,当重复数超过 200 时,基因启动子及
来源:Epigenetics & Chromatin
时间:2025-04-29
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无需抗生素筛选的艰难梭菌基因 CRISPRi 敲低双质粒系统:创新突破与深远意义
研究开发出一种用于艰难梭菌(Clostridioides difficile)的双质粒 CRISPRi(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats interference)系统,该系统无需抗生素维持。其中,pJAK184.tetR.PT5 - 3.dCas9 质粒含有经优化的四环素诱导型无催化活性的 Cas9(dCas9),可整合到艰难梭菌染色体上。pJC.15A.sgRNA.TA 质粒编码毒素 - 抗毒素系统用于稳定维持,还带有 mCherry,其可替换为定制的 sgRNA(single - guide RNA)。通过
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-04-29
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核受体信号调控磷脂酰胆碱重塑助力热敏性脂滴融合:解锁脂肪代谢关键机制
在生命的微观世界里,脂肪的存储和代谢一直是科学家们关注的焦点。脂滴(Lipid Droplet,LD)作为细胞中储存脂肪的重要细胞器,其融合过程对细胞脂肪存储起着关键作用。然而,目前关于 LD 融合的机制仍存在诸多谜团。比如,在哺乳动物细胞中,虽然发现了两种 LD 融合模式 —— 脂质转移(atypical fusion)和直接融合(coalescence 或 typical fusion),但 LD 膜在这些过程中究竟如何发挥作用,科学家们还知之甚少。同时,环境温度对这两种融合过程的影响也不清楚,而且由于多种与脂肪代谢相关的过程同时发生,使得研究人员难以准确探究 LD 融合的具体机制。为了揭
来源:Nature Communications
时间:2025-04-28
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探秘古代缺氧海洋湖沼类似环境中的病毒活动:解锁地球早期生命密码
在地球漫长的演化历史中,早期海洋的生态奥秘一直吸引着科学家们不断探索。古代的海洋,尤其是缺氧且富含硫化物的海洋环境,孕育着独特的微生物群落。其中,厌氧硫氧化的紫色硫细菌(PSB)和绿色硫细菌(GSB)作为主要的生产者,在海洋生态系统中扮演着关键角色。然而,关于这些细菌的代谢过程、生物标志物的形成机制,以及它们在地质记录中的印记解读,仍然存在诸多谜团。近年来,病毒对这些细菌群落动态的潜在影响逐渐受到关注,但病毒在这些特殊湖泊环境中的复制和活动情况,尚未得到确凿的证据。为了解开这些谜题,来自美国迈阿密大学、瑞士洛桑大学、美国匹兹堡大学等多个研究机构的研究人员,针对这一主题展开了深入研究。他们的研究
来源:Microbiome
时间:2025-04-27
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解析水稻 PUT3 基因:对百草枯抗性与植株适应性的双重影响
在农业生产的大舞台上,除草剂扮演着至关重要的角色。百草枯(PQ)作为一种全球广泛使用的快速起效、非选择性除草剂,能迅速消灭杂草,在免耕农业中发挥着关键作用。它进入植物体内后,会在叶绿体中抑制光系统 I 的电子传递,产生大量有毒的活性氧物种(ROS),严重破坏植物,从而达到除草的目的。然而,随着百草枯的持续使用,杂草对其产生了抗性,这对农业生产构成了潜在威胁。目前,人们对作物应对百草枯的分子机制了解有限,如何让作物获得百草枯抗性,同时又不影响其自身的生长和产量,成为了科研人员亟待攻克的难题。在这样的背景下,来自国外的研究人员勇敢地迎接挑战,开展了一项针对水稻的研究。他们聚焦于水稻中的多胺转运蛋白
来源:Biochemical Journal
时间:2025-04-27
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基于 nCas9 制备滚环 DNA 底物的新方法:解锁精准调控与高效复制的奥秘
滚环 DNA 复制作为一种独特的 DNA 复制机制,如同一场微观世界里有条不紊的 “复制盛宴”。它能以环形 DNA 模板为 “蓝图”,持续不断地复制出长长的 DNA 产物。在分子诊断领域,它像一位精准的 “侦探”,助力识别各种疾病相关的 DNA 线索;在 DNA 测序中,为测序工作提供稳定可靠的模板支持;在纳米技术里,又如同神奇的 “工匠”,参与构建各种精妙的纳米结构;同时,也是体外 DNA 复制研究的重要 “利器”。然而,这场 “盛宴” 却面临着一些挑战。滚环复制反应的效率在很大程度上依赖于滚环 DNA 模板的质量,就像美味佳肴的品质取决于食材的好坏一样。目前,创建滚环 DNA 底物的方法主
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-04-27
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CLAVATA信号通路通过调控分生组织活性决定大麦花序形态建成
禾本科作物花序结构的多样性是决定产量的关键因素,但不同分生组织如何协同塑造特定花序形态的机制尚不明确。在模式植物拟南芥中,CLAVATA(CLV)信号通路通过WUSCHEL-CLV3反馈环路维持茎尖分生组织稳态,然而在具有复杂分枝系统的禾本科作物中,该通路如何调控多级分生组织的时空活动仍存在巨大知识空白。大麦作为二棱花序的代表作物,其花序分生组织(IM)持续产生三重小穗分生组织(TSM),而轴分生组织(RP)通常仅形成单朵小花,这种精确的发育程序调控机制亟待解析。德国马普植物育种研究所等机构的研究人员通过系统研究,发现大麦CLV1受体激酶(HvCLV1)与其配体FCP1(HvFCP1)构成核心
来源:Nature Communications
时间:2025-04-27