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MSL1 通过调控 KCTD12-SLC7A11 轴促进结直肠癌细胞铁死亡:开启结肠癌治疗新靶点探索
在生命的微观世界里,基因的精密调控如同一场复杂的交响乐,稍有差池,就可能奏响疾病的 “不和谐音”,癌症便是其中之一。结肠癌作为一种常见的恶性肿瘤,严重威胁着人类的健康。目前,尽管在癌症治疗领域不断取得进展,但仍有许多问题亟待解决。比如,如何更精准地找到治疗结肠癌的靶点,以及深入了解癌细胞死亡的调控机制,成为了医学研究者们不懈探索的方向。铁死亡(ferroptosis),一种近年来备受关注的程序性细胞死亡方式,逐渐走进了研究者们的视野。它与传统的细胞凋亡不同,有着独特的调控机制。在肿瘤治疗中,诱导癌细胞发生铁死亡被视为一种极具潜力的策略。然而,对于铁死亡在结肠癌中的具体调控机制,以及哪些基因参与
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-04-13
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全基因组CRISPR筛选揭示红细胞终末分化关键基因及其在血液疾病中的意义
在生命科学领域,红细胞生成(Erythropoiesis)的分子机制一直是备受关注的研究热点。作为人体内数量最多的细胞类型,成熟红细胞承担着氧气运输的重要使命,其发育过程涉及复杂的基因调控网络。然而令人惊讶的是,尽管科学家们已经研究红细胞分化数十年,但关于红细胞终末分化阶段的完整基因调控图谱仍存在巨大空白。传统研究方法如基因敲除小鼠模型或候选基因策略,往往只能揭示单个基因的功能,而全基因组关联研究(GWAS)虽然发现了大量与红细胞性状相关的遗传变异,但93%的变异位于非编码区,使得靶基因的准确鉴定成为难题。这种知识缺口严重制约了我们对先天性贫血等血液疾病发病机制的理解,也阻碍了相关治疗靶点的开
来源:Nature Communications
时间:2025-04-13
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CRISPR 介导的地中海实蝇性别转换:创新生物防治策略的探索与突破
地中海实蝇,作为全球分布的主要农业害虫,对农作物造成了严重的破坏,给农业生产带来了巨大的经济损失。长期以来,传统的防治手段效果有限,而现有的遗传防治技术也存在诸多不足,如传统遗传性别分选系统的遗传不稳定性和生育问题,转基因性别分选替代方案难以频繁应用于 SIT 项目等。在这样的背景下,为了寻找更高效、更可持续的地中海实蝇种群控制方法,来自英国帝国理工学院、美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校、北京大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Biology》上,为地中海实蝇的防治开辟了新的道路。研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是构建质粒,通过设计特定的引物,利用 PCR
来源:BMC Biology
时间:2025-04-13
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揭示水稻成花素基因在开花过程中的双相作用机制:转录组动态分析带来的新突破
在广袤的稻田里,水稻的开花时间如同一个神秘的开关,掌控着粮食的产量和质量。不同的水稻品种在不同的环境中开花时间各异,而这背后的关键 “使者” 就是成花素基因(Florigen genes)。其中,Hd3a 和 RFT1这两个基因尤为重要,一旦它们出现突变,水稻就可能无法开花。以往的研究虽然对成花素基因有了一定的了解,但仍存在许多未解之谜。比如,在水稻成花诱导的早期,基因转录的动态变化是怎样的?成花素基因除了已知的促进开花作用,是否还有其他隐藏的功能?为了深入探索这些问题,来自日本东京大学(The University of Tokyo)的研究人员展开了一项深入研究。他们的研究成果发表在《The
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-04-13
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一种创新的利用包装在病毒样颗粒中的 CRISPR 核糖核蛋白构建基因工程小鼠模型的方法:突破传统局限,开启精准研究新篇
在生命科学研究的广阔领域中,基因工程小鼠模型(Genetically engineered mouse models,GEMMs)就像是一把把钥匙,帮助科学家们打开探索疾病机制、研发治疗策略以及推动基础生物学研究大门。而 CRISPR 基因编辑技术的出现,更是让构建这些模型变得相对容易。然而,现有的技术并非完美无缺。传统方法在对受精卵(zygotes)进行基因编辑时,常采用直接显微注射或电穿孔的方式,将质粒、mRNA 或核糖核蛋白(ribonucleoprotein,RNP)导入细胞。但 RNP 存在蛋白纯化困难的问题,并且这些物理递送方法不仅需要专业技术和昂贵设备,还可能对胚胎造成损伤,严重
来源:Nature Communications
时间:2025-04-12
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基因调控稀土纳米颗粒生物转化:解锁纳米材料生物命运密码
在纳米材料飞速发展的当下,工程纳米材料(ENMs)因尺寸与多数病毒相近,会被免疫细胞误吞,经内吞作用进入溶酶体消化。但 ENMs 在溶酶体中的生物转化过程复杂,会引发不同的细胞命运和生物效应。比如银纳米颗粒在人体 T 淋巴细胞内会转化为硫化银和硫醇银。目前虽有策略调控纳米颗粒命运,可遗传控制其生物转化却鲜有人研究。在此背景下,云南大学、南京大学等研究机构的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Nature Communications》上。该研究发现通过基因调控可改变稀土纳米颗粒的生物转化,进而影响其生物效应,这为控制纳米材料生物命运提供了新方向,在纳米技术的生物医学应用和毒理学评估方面意义重
来源:Nature Communications
时间:2025-04-12
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解析 Cas13b-ADAR2复合物 RNA 引导编辑机制,推动 RNA 靶向技术发展
Cas13 是源自 VI 型 CRISPR-Cas 系统的 RNA 引导 RNA 核酸内切酶,已被用于众多 RNA 靶向技术,如 RNA 敲低、检测和编辑。催化失活的普雷沃氏菌属(Prevotella sp. )Cas13b(dPspCas13b)与作用于 RNA 的人腺苷脱氨酶 2(ADAR2)脱氨酶结构域融合,能在一种名为 REPAIR(可编程 A-to-I 替换的 RNA 编辑技术)的 RNA 编辑技术中,将靶转录本中的腺苷编辑为肌苷,该技术在基因治疗方面具有潜力。在这里,研究人员报告了 PspCas13b - 引导 RNA 二元复合物、PspCas13b - 引导 RNA - 靶 RN
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-04-12
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自然变异与基因编辑的界限:商业大豆根瘤菌E109的基因组可塑性支持碱基编辑菌剂的非转基因地位
微生物监管领域正为基因编辑(genome editing)农用菌剂的分类争论不休。这项研究瞄准商用大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)E109的天然变异体,通过全基因组测序(whole-genome sequencing)和表型分析,揭示商业菌株竟自带"编辑特效"——平均每个变异体携带9.7个单核苷酸突变,堪比靶向6个位点的CRISPR碱基编辑(base-editing)操作。更有趣的是,这些自然突变91%落在编码区,其中82%会引发氨基酸改变(非同义突变),可能重塑蛋白质功能。实验室里,这些"野生编辑"展现出氧化应激抗性、根系附着能力和固氮效率的波动,活像经历了一场
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-04-12
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Cat1:III 型 CRISPR-Cas 抗病毒防御中的关键蛋白,重塑 NAD+代谢与免疫防线
III 型 CRISPR-Cas 系统利用 RNA 引导的复合物识别外来转录本,并合成环寡腺苷酸(cOA)信使来激活 CARF 免疫效应器,以此抵御原核生物中的病毒感染。此次研究聚焦于一种含有 CARF 结构域与 Toll / 白细胞介素 - 1 受体(TIR)结构域融合的蛋白 Cat1。研究发现,Cat1 能通过切割并消耗受感染宿主细胞中的 NAD+分子来提供免疫保护,诱导细胞生长停滞,进而阻止病毒繁殖。Cat1 会形成二聚体,这些二聚体相互堆叠形成长丝状结构,该结构由结合的 cOA 配体维持稳定,堆叠的 TIR 结构域构成了 NAD+切割的催化位点。此外,Cat1 丝状结构还能组装成独特的
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ZEB2:肿瘤相关巨噬细胞程序的主控开关及潜在抗癌新靶点
肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages,TAMs)是肿瘤免疫逃逸的关键介质。然而,它们的调控回路和检查点仅被部分了解。在这里,研究人员通过整合人类肿瘤单细胞 RNA 测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)数据和专门的 CRISPR 筛选,生成了一个 TAM 调控网络。利用深度生成模型,构建了一个将单个候选基因与典型 TAM 功能联系起来的基因扰动网络。研究确定 Zeb2 是 TAM 程序的主调节因子,它协调抑制 I 型干扰素反应和抗原呈递,同时激活免疫抑制程序。ZEB2 的基因敲除在染色质、RNA 和蛋白质水平上重编
来源:Cancer Cell
时间:2025-04-11
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重编程位点特异性逆转录转座子活性:开启基因组精准编辑新时代
逆转录元件在塑造真核生物基因组方面起着关键作用。例如,位点特异性非长末端重复逆转录转座子(non-long terminal repeat retrotransposon)通过优先整合到重复基因组序列(如微卫星区域和核糖体 DNA 基因)中而广泛传播。尽管这些系统广泛存在,但其靶向限制仍不清楚。研究人员利用计算流程发现多个新的位点特异性逆转录转座子家族,对成员进行生化和在哺乳动物细胞中的分析,发现此前未描述的插入偏好,并绘制逆转录转座子重新靶向的潜在进化路径。研究人员鉴定出 R2Tg,这是一种来自斑胸草雀(Taeniopygia guttata)的 R2 逆转录转座子,它可通过有效载荷工程重新
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《Nature Methods》Perturb-tracing 技术:解锁 3D 基因组调控因子筛选新密码
** 在生命科学的微观世界里,基因组的奥秘一直吸引着众多科研人员不断探索。3D 基因组的组织方式在生物的发育、衰老以及疾病发生过程中都有着至关重要的作用,它就像一本隐藏着无数生命密码的 “天书”,控制着基因的表达与功能。然而,目前我们对染色质拓扑结构的调控因子了解还不完全,而且也缺乏能够高效筛选多尺度染色质组织新调控因子的技术。这就好比在黑暗中摸索,我们知道前方有宝藏,但却缺少寻找宝藏的有效工具。为了突破这一困境,来自耶鲁大学(Yale University)等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Nature Methods》上,为 3D 基因组的研究开辟了新的道路。
来源:Nature Methods
时间:2025-04-11
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重新评估通透化血癌细胞检测维奈托克(Venetoclax)或其他选择性靶向促生存 BCL2 蛋白的 BH3 模拟剂的检测方法
在癌症治疗领域,靶向促生存 BCL2 蛋白的 BH3 模拟药物为癌症治疗带来了新希望,尤其是在血癌治疗方面。维奈托克(Venetoclax)作为一种能抑制 BCL2 的药物,已获批用于治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)和急性髓系白血病(AML) 。然而,目前面临一个关键问题:如何精准地确定哪些患者最有可能从这类药物治疗中获益?为了解决这一问题,Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research 等机构的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Cell Death & Differentiation》上。研究人员用到的主要关键技术方法包括:
来源:Cell Death & Differentiation
时间:2025-04-11
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沙门氏菌逃避抗体凝集机制新发现:1 型菌毛的关键作用
研究背景肠道上皮是众多肠道病原体的入侵门户,鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella enterica serovar Typhimurium,STm)是其中备受关注的一种。它能引发自限性肠胃炎,近年来耐药和宿主适应性菌株增多,可导致侵袭性非伤寒沙门氏菌感染。STm 入侵肠道组织过程复杂,涉及鞭毛运动和多种黏附素,入侵后还会扩散感染多种器官。二聚体和聚合体免疫球蛋白 A(IgA)抗体在肠道分泌液中可拦截 STm,通过凝集和免疫排斥阻止其附着于上皮细胞。IgA 介导的凝集在低细胞密度时通过 “连锁生长” 阻止子细胞分离,高细胞密度时则通过 “经典” 凝集形成宏观多细胞细菌垫,类似生物膜。研究使用鼠单
来源:Infection and Immunity
时间:2025-04-11
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基于CRISPR的胞嘧啶碱基编辑器开发用于限制修饰系统失活以提升弧菌转化效率
海洋微生物因其独特的代谢能力成为生物技术研究的热点,其中Vibrio sp. dhg因其快速生长、耐高盐及降解藻酸盐的特性,被视为宏藻生物精炼的理想宿主。然而,该菌株遗传操作效率受限于其限制修饰系统(RM系统)对外源DNA的切割作用,严重阻碍了工程化改造进程。传统基因编辑方法依赖双链断裂修复,效率低且操作复杂,而新兴的碱基编辑技术虽能实现无断裂单碱基修改,但在Vibrio sp. dhg中尚未建立。针对这一瓶颈,浦项科技大学与仁荷大学的研究团队开发了基于CRISPR的胞嘧啶碱基编辑器(CBE),通过融合失活Cas9(dCas9)、海七鳃鳗胞嘧啶脱氨酶(PmCDA1)和尿嘧啶糖苷酶抑制剂(UGI
来源:Journal of Biological Engineering
时间:2025-04-11
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警惕!亚精胺(SPD)或对部分线粒体功能缺陷个体有害:基于酵母模型的研究新发现
在生命科学领域,衰老机制及延缓衰老的研究一直是热门话题。随着人们对健康长寿的追求日益增加,寻找能够干预衰老进程的有效物质成为众多科研人员的目标。此前研究发现,亚精胺(Spermidine,SPD)作为一种天然存在于所有细胞中的多胺,在真核细胞生存中不可或缺,且补充 SPD 可延长酵母、线虫、果蝇、小鼠及人类培养细胞的寿命,其延寿作用被认为与诱导自噬(一种细胞成分的周转过程)有关。同时,线粒体功能障碍被普遍认为是衰老进程的主要驱动因素之一,影响着细胞的能量供应、氧化还原平衡等重要生理过程。然而,目前对于 SPD 发挥延寿作用是否依赖线粒体功能正常并不明确。若线粒体功能障碍确实是众多疾病和衰老的关
来源:Biogerontology
时间:2025-04-11
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KRASG12V型结直肠癌新发现:AQP9 与 ZHX2 的关键作用及潜在治疗靶点探索
在癌症的庞大版图中,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)无疑是一个 “狠角色”,它在全球范围内的发病率和死亡率都居高不下,并且每年都呈上升趋势。KRAS 基因的突变,更是给结直肠癌的治疗带来了巨大挑战。目前,除了少数携带 KRASG12C突变的患者能从特定的小分子靶向药物中获益外,其他 KRAS 突变类型的患者仍缺乏有效的靶向治疗手段。而 KRASG12V突变在结直肠癌中较为常见,却一直没有针对性的药物,这让无数患者在抗癌之路上艰难前行。为了给这些患者带来新的希望,江南大学附属医院等机构的研究人员勇敢地踏上了探索之旅,他们深入研究 KRASG12V CRC 的奥秘,相关成果发
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-11
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综述:癌症治疗中信使核糖核酸(mRNA)技术的当前趋势
引言癌症是全球主要的健康难题,在死亡率、残疾调整生命年和生命损失年等方面仅次于心血管疾病。尽管癌症治疗取得了一定进展,降低了死亡率,但仍面临着递送效率低、肿瘤异质性和脱靶效应等挑战,需要更具针对性的治疗方法。mRNA 疗法在癌症研究中具有重要意义,它在 COVID-19 mRNA 疫苗的成功应用中展现出了巨大潜力,如辉瑞 - BioNTech 和 Moderna 的疫苗。mRNA 疗法相比传统方法具有诸多优势,例如:无需基因组整合:通过体外转录合成的 mRNA,能使细胞合成编码蛋白,且不会干扰或编辑基因组 DNA。稳定性和免疫原性的优化:通过核苷修饰、纯化和改进测序等方法,可增强 mRNA
来源:BIOMATERIALS RESEARCH
时间:2025-04-11
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揭秘 DNA 损伤应答合成致死:解锁基因组奥秘,开辟癌症治疗新路径
在细胞的微观世界里,DNA 时刻面临着各种威胁,而 DNA 损伤应答(DNA damage response,DDR)就像是细胞的 “守护者联盟”,负责保护基因组的稳定性。然而,这个 “联盟” 内部的众多通路之间是如何协同工作的,一直是个未解之谜。而且,由于 DDR 中存在功能重叠的因子和相互补偿的通路,使得单个基因在 DNA 修复过程中的真正作用常常被掩盖。这不仅阻碍了我们对生命基本过程的深入理解,也限制了相关疾病治疗手段的开发,尤其是在癌症治疗方面,精准靶向 DDR 通路的药物研发急需突破。为了揭开 DDR 的神秘面纱,来自瑞士联邦理工学院(ETH)苏黎世分校、意大利瑞士大学(USI)、英
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揭秘 AKAP12-PKA 轴:酒精性肝病脂质稳态调控的关键密码
在酒精的 “侵袭” 下,肝脏的健康防线正遭受严峻挑战。酒精性肝病(ALD)作为长期饮酒引发的常见肝脏疾病,其早期的脂肪变性(steatosis)是疾病进展的关键因素。目前,虽然 PKA 在脂质代谢中的作用已被知晓,但 AKAP12 对 PKA 依赖的脂肪生成信号通路的调节机制在肝脏中却尚未明确。为了攻克这一难题,来自美国西达赛奈医学中心(Cedars-Sinai Medical Center)的研究人员挺身而出,致力于探究 AKAP12 对 PKA 调控脂质代谢能力的影响,以及这一过程在酒精诱导的脂肪变性中所扮演的角色。他们的研究成果发表在《Signal Transduction and Ta
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-04-10