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丙酮酸脱氢酶(PDH)在水蚤寿命调控中的关键作用:代谢与衰老的新洞察
在生命科学领域,寿命与能量代谢的关系一直是研究热点。长期以来,虽然人们知晓长寿与能量代谢存在关联,但具体是哪些代谢过程在调控寿命,却如同隐藏在迷雾中的秘密,尚未被完全揭开。水蚤作为生态和毒理学研究常用的模式生物,因其独特的生物学特性,逐渐成为寿命研究的理想对象。其中,中华哲水蚤(Daphnia sinensis)活跃善游,而老年低额溞(Simocephalus vetulus)却习性 sedentary,代谢率较低,但寿命却比中华哲水蚤长。这种差异引发了科学家们的好奇,促使他们深入探索背后的奥秘。为了解开这个谜团,华中农业大学的研究人员展开了一项关于水蚤寿命的研究。他们希望通过研究,揭示能量代
来源:Nature Communications
时间:2025-04-06
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PACT 与 ADAR1 协同抵御细胞 “内乱”:精准调控 PKR 激活的关键防线
在微观的细胞世界里,一场看不见硝烟的战争时刻都在上演。病毒这个 “不速之客” 一旦入侵细胞,就试图利用细胞的各种资源来疯狂复制自己,给细胞带来巨大危机。好在细胞拥有一套强大的防御系统 —— 先天免疫系统,它就像细胞的 “忠诚卫士”,能识别病毒的特征分子模式并启动防御反应。在这场防御战中,蛋白激酶 R(PKR)是一位重要 “战士”,当它识别到病毒产生的双链 RNA(dsRNA)时,会迅速启动一系列反应,抑制病毒蛋白的合成,从而限制病毒的传播。然而,事情并没有那么简单。细胞内存在着大量的内源性 RNA,其中一些和病毒的 RNA 结构相似,就像潜伏在细胞里的 “间谍”。如果 PKR 不小心被这些内源
来源:Nature Communications
时间:2025-04-06
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通过改变乙烯受体 ETR1 的乙烯结合亲和力调控植物生长发育:机制与应用
在植物的生长历程中,乙烯这位 “神秘使者” 发挥着极为关键的作用。它不仅能调控种子的萌发,决定幼苗是破土而出还是继续沉睡,还在植物的生根、长叶、开花、结果,甚至衰老凋零等各个阶段都扮演着重要角色。然而,目前科学家们对于植物感知乙烯的具体机制,尤其是乙烯受体的特性和功能,还存在许多未解之谜。就好比在黑暗中摸索前行,虽然已经知道乙烯受体在其中起着关键作用,但对于其如何精确地调控植物生长和发育,仍知之甚少。为了揭开这些谜团,来自达特茅斯学院(Dartmouth College)等多个研究机构的科研人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在拟南芥的乙烯受体 ETR1 上,致力于探究其乙烯结合亲和力的变化对植
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-04-06
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通过编辑抽穗期基因 Ghd7 和 PRR37 启动子及远端调控区提升水稻产量相关性状:为育种开辟新路径
抽穗期是水稻重要的农艺性状,它决定着水稻对不同纬度的适应性以及不同品种的产量。在育种实践中优化优良品种的抽穗期,能显著扩大其潜在种植区域。Ghd7 和 PRR37 是控制抽穗期并提升农艺性状的关键基因。研究人员在优良籼稻品种美香占 2 号(MXZ2)中,运用 CRISPR/Cas9 技术,对 Ghd7 和 PRR37 基因的启动子和远端调控区域进行多靶点编辑,成功获得了抽穗期呈梯度变化的纯合突变株系。在这些突变株系中,观察到 Ghd7 或 PRR37 表达不同程度下调、基因功能受损以及抽穗期提前的现象。部分突变株系在保持 MXZ2 优良品质的同时,还表现出抽穗期提前和产量增加的特性。该研究揭示
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-04-06
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Nature:去除一种蛋白质“信号干扰物”可以改善免疫疗法
靶向抑制一种“信号干扰”蛋白可能改善肿瘤对免疫治疗的反应。发表在《自然》杂志上的一项新研究表明,一些癌细胞如何利用蛋白质电压依赖性阴离子通道2 (VDAC2)像信号干扰器一样阻止身体的抗癌系统与免疫系统通信。该研究还揭示了线粒体(参与能量产生的细胞器)在抗癌和免疫通讯中意想不到的核心作用。圣犹达儿童研究医院的这一原理证明可能会指导未来对包括儿童实体瘤在内的癌症的免疫治疗,这些癌症迄今为止在很大程度上对此类治疗具有耐药性。 成功的实体瘤找到了绕过或隐藏免疫系统的方法,限制了免疫疗法的效果。在健康个体中,T细胞发现癌细胞并释放干扰素- γ蛋白,这是一种阻止肿瘤生长的有效细胞因子。然而,在
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一种解析肺鳞状细胞癌(LUSC)基因型 - 表型因果关系的人类模型及其重要意义
肺癌严重威胁人类健康,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比 85%,肺鳞状细胞癌(LUSC)又是 NSCLC 的重要亚型。LUSC 患者多为吸烟者,生存状况较差,且现有靶向治疗效果不佳。其具有复杂的异质性,基因层面特征虽有发现,但致癌通路失调情况仍不明确。目前在研究 LUSC 时,体内建模存在诸多困难,如耗时久、成本高;现有体外模型也各有不足,所以迫切需要更有效的模型来深入研究 LUSC 的发病机制、探索潜在治疗靶点。英国癌症研究 UK 曼彻斯特研究所的研究人员开展了相关研究,他们利用来自三个健康供体的原发性人支气管上皮细胞(hBECs)构建了 LUSC 的体外模型。研究发现 SOX2 过表达启
来源:Nature Communications
时间:2025-04-05
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G0S2:调控眼部血管生长的关键因子与潜在治疗靶点
在眼睛的世界里,血管生长就像一场精密的 “舞蹈”,一旦舞步错乱,比如在糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR)和早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity,ROP)这些疾病中,异常的血管生长就会成为视力丧失的 “罪魁祸首”。一直以来,玻璃体在这些疾病进程中扮演着关键角色,可具体的分子机制却像蒙着一层神秘的面纱,让科研人员难以看清。正是为了解开这层面纱,找到治疗这些眼部疾病的新方向,中南大学湘雅医院等多机构的研究人员踏上了探索之旅,相关研究成果发表在《Communications Biology》杂志上。研究人员开展了一系列研究,主要聚焦于玻
来源:Communications Biology
时间:2025-04-05
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基于图泛基因组的全基因组关联分析(GWAS)荟萃分析提升水稻农艺性状基因挖掘效率
在全球人口不断增长的背景下,水稻作为至关重要的粮食作物,其产量提升迫在眉睫。从遗传学角度看,挖掘水稻遗传变异中的有益基因,是实现水稻遗传改良的关键。全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS)是探寻复杂性状相关功能基因的重要手段,能在广泛的种质资源中对相关基因进行高效探索与评估 。然而,GWAS 存在诸多局限性,比如对种群结构和样本量较为敏感,分析低频变异的能力有限,这使得其在定位新的数量性状位点(Quantitative Trait Locus,QTL)时效果不佳,无法充分解释一些复杂性状的遗传机制。为了解决这些问题,山西农业大学和中国农业科学院深
来源:Nature Communications
时间:2025-04-04
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遗传调控的 eRNA 表达:预测染色质接触频率并揭示 GWAS 位点遗传机制的新视角
在生命科学的广阔领域中,基因表达调控一直是研究的核心热点。增强子作为基因表达的关键调节元件,其转录产生的增强子 RNA(enhancer RNA,eRNA)却像是隐藏在迷雾中的神秘角色。尽管增强子在调控基因时空表达模式方面的作用已被深入研究,但 eRNA 的生物学功能及其对疾病风险的影响,仍如同未被开垦的处女地,充满未知。过往研究虽暗示 eRNA 在基因转录、染色质修饰、增强子环形成以及细胞命运决定等过程中扮演重要角色,可具体机制却含糊不清。而且,大多数与复杂疾病相关的遗传变异都位于基因组的非编码区域,传统研究方法在解析这些区域的功能时困难重重,这就迫切需要新的研究视角和方法来揭开 eRNA
来源:Nature Communications
时间:2025-04-04
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综述:基因疗法作为治疗 B 型血友病的创新方法 —— 综述
一、B 型血友病概述B 型血友病是一种影响人体凝血系统的疾病,由肝脏中产生的凝血因子 IX(FIX)缺失或缺乏引起,这是由于编码 FIX 的基因发生突变。该基因位于 X 染色体长臂(Xq27.1) ,呈 X 连锁隐性遗传,所以男性更易患病。依据血液中凝血因子水平,可将 B 型血友病分为严重( 5 且 < 40µ/dL)。症状严重程度与凝血因子水平直接相关,严重患者会出现不受控制、危及生命的出血,如颅内、围手术期和创伤后出血,还会反复自发地肌肉和关节出血,可能导致关节病;中轻度患者虽不易自发 出血,但受伤后仍有出血风险。女性患者可能会出现月经过多、围产期出血和流产风险增加等症状。目前,B 型血友
来源:Journal of Applied Genetics
时间:2025-04-04
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利用 CRISPR/Cas 介导的 DYSF 基因转录激活构建肌营养不良蛋白病体外模型及其重大意义
摘要:科学家需要人类组织的细胞模型,以开发针对单基因疾病的基因治疗和基因组编辑方法。最好使用微创方法获取样本,这些组织可用于进一步筛选,以选择恢复靶蛋白合成的最有效方法。方法:研究人员使用 CRISPR/Cas9-SAM 转录激活系统,该系统可确保 DYSF 基因在 HEK293T 细胞以及患有肌营养不良蛋白病(c.2779delG (Ala927LeufsX21))患者的成纤维细胞中表达。结果与讨论:在对 DYSF 基因进行靶向激活后,能够检测到主要的基因产物:mRNA 和蛋白(HEK293T_TA)以及 mRNA(成纤维细胞)。结论:转录激活的肌营养不良蛋白缺陷型成纤维细胞和 HEK293
来源:Cell and Tissue Biology
时间:2025-04-04
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一种用于靶向控制自我传播质粒的掠夺性基因驱动策略:精准消除耐药质粒的新突破
在微生物的微观世界里,一场 “基因战争” 正在悄然上演。水平基因转移(Horizontal Gene Transfer,HGT)就像一把双刃剑,它能让细菌之间共享有益的基因,促进微生物群落的发展,但同时也成为了一些 “坏基因” 传播的帮凶。其中,结合性质粒(conjugative plasmids)在这场基因传播中扮演着关键角色,它们能携带抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)等有害基因,在不同细菌间肆意穿梭。想象一下,细菌们就像一个个微小的 “运输工”,通过结合作用(conjugation),将这些抗性基因传递给原本没有抗性的同伴,使得越来越多的细
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-04-03
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揭秘 bunched 可变剪接异构体:在 Hippo 通路相关生长与肿瘤发生中的双重角色及关键意义
可变剪接是一种基本机制,能从单个基因产生功能不同的蛋白质,有助于基因调控和蛋白质组多样性。在果蝇中,TSC - 22 结构域基因家族成员 bunched(bun)基因会发生可变剪接,产生多种参与关键生物学过程的蛋白质异构体。然而,每种异构体的具体作用和调控机制仍不清楚。研究人员运用 CRISPR/Cas9 技术,在 bun 基因的内源性位点进行靶向缺失,去除长或短异构体。结果发现,短异构体起生长抑制作用,长异构体则有促生长效果。令人惊讶的是,长异构体具有显著的双重功能,其表达的缺失和扩增都会阻碍由 Hippo 通路失活诱导的过度生长。从机制上讲,异位表达的 Bun 长异构体与 Yorkie/S
来源:Oncogene
时间:2025-04-03
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TOPO-seq揭示DNA拓扑结构诱导的Cas9及碱基编辑器脱靶效应
基因编辑领域迎来重大突破!最新研究通过革命性的TOPO-seq技术,首次揭开DNA三维结构(拓扑结构)对CRISPR-Cas9系统脱靶活性的神秘调控。传统方法只关注向导RNA(gRNA)序列错配,却忽视了DNA超螺旋等拓扑特征的影响。这项研究惊人地发现:超过50%的拓扑诱导脱靶位点竟能容忍高达6个碱基错配——这远超常规预测标准!在造血干细胞治疗性gRNA的验证中,TOPO-seq一举捕获47个真实脱靶位点,其中6个是拓扑结构"特供"的隐蔽位点。这些位点往往藏在基因组高张力区域,就像DNA的"褶皱口袋"悄悄吸引Cas9"迷路"。研究还证实,碱基编辑器(base editors)同样会受拓扑结构"
来源:Nature Chemical Biology
时间:2025-04-03
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揭开转座子编码的 Cascade–TniQ 复合物中 Cas8 的动态变化与调控机制:为基因插入技术创新赋能
### 研究背景DNA 转座作为基因组中基因 “跳跃” 的基本过程,与特定 CRISPR 系统存在功能关联。细菌进化出 RNA 引导的可编程机制,借助 CRISPR–Cas 蛋白引导转座酶活性,实现基因在特定位点的 “敲入” ,为基因组编辑带来新契机。CRISPR–Cas 系统利用引导 RNA 识别并切割互补 DNA 序列。在识别目标后,复合物发生构象和动态重排,形成 R 环结构(由 RNA:DNA 异源双链和一条单链 DNA 组成的三链核酸结构)。在此过程中,目标链(TS)与引导 RNA 互补配对,非目标链(NTS)被置换,为后续切割步骤做准备。但传统 CRISPR–Cas 系统在基因插入方
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-04-03
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弓形虫摄取途径缺陷突变体的代谢适应性与营养摄取机制研究:对潜在治疗靶点探索的重要意义
引言弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种专性细胞内寄生虫,可感染全球约 30% 的人口,能入侵大多数温血动物的有核细胞。它获取营养的方式多样,包括从宿主细胞中摄取、操控宿主细胞以及自身的从头合成途径。在弓形虫的营养摄取途径中,通过营养孔蛋白(如 GRA17、GRA23、GRA47 和 GRA72)扩散摄取小的可溶性代谢物;通过未知机制摄取宿主衍生的脂质。此外,还有一种摄取途径备受关注,即利用分泌蛋白 GRA14,借助宿主的内体分选转运复合体(ESCRT),在寄生泡膜(PVM)处产生囊泡,摄取宿主胞质物质。这些囊泡经内体样区室运输到植物液泡样区室(PLVAC),在 PLVAC 中,
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KIAA1199(CEMIP):调控脂肪生成与全身能量代谢的关键因子,为代谢性疾病治疗带来新曙光
在人体这个复杂的 “小宇宙” 里,骨骼可不仅仅是撑起身体的 “架子”。近年来,越来越多研究发现,骨骼还兼职充当内分泌器官,它分泌的各种因子就像身体里的 “小信使”,不仅能管理骨骼自身的 “翻新改造”(骨重塑),还能影响其他组织,甚至掌管全身的代谢功能。不过,这些 “小信使” 具体是谁,它们在连接骨、骨髓脂肪组织、髓外体脂和全身能量代谢平衡中究竟扮演什么角色,还藏在重重迷雾之中。为了揭开这些谜团,广西桂林医学院广西肿瘤免疫与微环境调控重点实验室以及丹麦奥胡斯大学医院等多个研究机构的研究人员,踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在一个名为 KIAA1199(由 CEMIP 基因编码,全称为细胞迁移诱导透
来源:Bone Research
时间:2025-04-03
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CRISPR/Cas12a 系统联合等温扩增技术:快速可视化检测猪传染性胃肠炎病毒的新突破
猪传染性胃肠炎(Transmissible Gastroenteritis,TGE)是一种严重威胁养猪业的高度传染性肠道疾病,罪魁祸首是猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible Gastroenteritis Virus,TGEV)。感染 TGEV 的猪,尤其是仔猪,会出现急性胃肠道症状,像抑郁、水样腹泻、严重呕吐等,死亡率颇高,给全球养猪产业带来了巨大的经济损失。而且,TGEV 还存在跨物种传播的风险,这无疑让情况雪上加霜。目前,用于检测 TGEV 的主要技术,如酶联免疫吸附测定(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)、聚合酶链反应(Polym
来源:BMC Veterinary Research
时间:2025-04-03
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靶向寄生虫 “生命线”:敲除 SL 转运蛋白赋予高粱持久抗独脚金能力
在广袤的非洲撒哈拉以南地区以及东南亚的干旱农田,每到种植季节,一场悄无声息的灾难便会降临。独脚金(Striga),这种被称为 “巫草” 的寄生植物,凭借着从谷物作物中汲取养分的能力,无情地侵害着超过 4000 万公顷的农田。它每年给农业带来的损失超过 10 亿美元,还让无数小农户深陷贫困的泥沼。传统的防治手段,比如轮作、使用除草剂等,面对独脚金顽强的种子库和农民有限的资源,根本无能为力。问题的关键在于一种分子层面的 “背叛”。独脚金内酯(Strigolactones,SLs)原本是作物用于吸引有益真菌、促进养分吸收的信号分子,却被独脚金当作萌发的信号。几十年来,研究人员尝试通过干扰 SLs 的
来源:Advanced Biotechnology
时间:2025-04-03
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通过 CCR5 基因敲除和 B 细胞分泌 HIV 抑制抗体构建多层级 HIV-1 抗性的造血干细胞和祖细胞疗法
在全球范围内,艾滋病(AIDS)的阴影依旧笼罩,HIV 感染人数众多且治疗形势严峻。尽管小分子抗逆转录病毒疗法(ART)取得了进展,能控制病毒载量,但每天坚持服药的严格要求让许多患者难以长期维持治疗效果,2022 年仍有超 60 万人死于艾滋病相关疾病。目前,唯一已知能治愈 HIV-1 感染的方法 ——CCR5 基因敲除的造血干细胞和祖细胞(HSPCs)异体移植,却因匹配供体稀少、移植相关疾病以及对部分 HIV-1 毒株无效等问题,无法广泛应用。在此背景下,科研人员迫切需要探索新的治疗方案,为 HIV-1 感染患者带来希望。来自斯坦福大学医学院的研究人员开展了一项极具意义的研究,他们致力于通过
来源:Nature Communications
时间:2025-04-02