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  • 基于香豆素的光敏固态载体有助于非色谱法纯化RNA寡核苷酸

    RNA研究近年来取得了显著进展,尤其是在生物医学领域,RNA的应用范围不断扩大,从基础的基因表达调控到疾病治疗和基因编辑技术,RNA都扮演着至关重要的角色。随着RNA药物的不断开发,例如siRNA类药物patisiran(2018年获批)、givosiran(2019年)、lumasiran(2020年)以及inclisiran(2022年),对RNA合成和纯化技术的需求也日益增长。这些药物的活性成分通常通过传统的固相合成方法制备,并借助高效液相色谱(HPLC)进行纯化。然而,对于长度较长且结构复杂的RNA分子,如用于CRISPR-Cas9系统的单导RNA(sgRNA),传统的HPLC纯化方法

    来源:The Journal of Organic Chemistry

    时间:2025-11-11

  • CTRL利用CRISPR-Cas7–11实现基因特异性RNA调控

    合成生物学的进步使得精准基因表达技术得以发展,从而能够全面研究生物和生化网络。在这里,我们介绍了一种改进且创新的工具——CRISPR-Cas 转基因可抑制元件(CTRL)。该工具利用最近发现的 CRISPR-Cas7–11 效应子的直接重复序列处理能力,实现对合成 mRNA 分子的靶向调控。实验表明,CTRL 具有高效性、可调节的表达调控能力,并能特异性地抑制 mRNA 和蛋白质的表达。我们设计了多种 Cas7–11 效应子的变体,这些变体在抑制基因表达的能力上有所不同,这表明该技术在应用上具有灵活性。CTRL 是一种新型的基因抑制技术,在多种模式系统中都具有广泛的应用前景。

    来源:ACS Synthetic Biology

    时间:2025-11-10

  • 综述:用于原核生物和真核生物的高通量、多重化和自动化基因组编辑的分子方法

    近年来,随着基因组工程技术的快速发展,科学家们在构建基因改造生物体方面取得了显著进展。这些技术的突破使得实验室操作流程能够以更高的效率和更大的规模进行,同时推动了合成生物学领域的进步。随着DNA编辑技术的不断成熟,研究人员开始实现对生物体的多基因位点同时改造,从而显著提升了基因工程的能力。与此同时,实验室自动化技术的普及使得这些复杂的基因组编辑任务逐渐从传统的人工操作转移到机器人辅助的平台中,这不仅提高了实验的可重复性,还实现了更高效的高通量生物体构建。这些自动化平台在现代分子生物学工具的应用中扮演着至关重要的角色,它们使大规模并行的基因组编辑成为可能,同时也为生物技术领域提供了更多创新机会。

    来源:Current Opinion in Biotechnology

    时间:2025-11-10

  • 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)中异源二聚体NAC蛋白的生殖系特异性亚基在发育过程中的时空切换

    在本研究中,科学家们探讨了与核糖体相关的αβ异源二聚体NAC蛋白在真核生物中的作用。NAC蛋白是普遍表达的,它在维持蛋白质稳态方面发挥着关键作用。然而,研究人员发现,在生殖细胞中特异性表达的α和β亚基(gNACαβ)与普遍表达的同源蛋白存在显著差异,特别是在结构上的延伸性内源无序区域(IDRs)。这些IDRs的存在意味着gNAC在生殖细胞中具有特殊的生物学功能。在果蝇(*Drosophila melanogaster*)中,生殖细胞(极细胞)是胚胎发育过程中最早表达gNACα和gNACβ亚基的细胞类型。通过CRISPR/Cas9技术对gNACα基因进行敲除实验,研究人员发现极细胞前体的死亡,这

    来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

    时间:2025-11-10

  • 通过CRISPR/Cas12a介导的多基因编辑技术培育低过敏性和低抗营养因子的大豆

    大豆蛋白是一种宝贵的植物性营养来源,可用于食品制作。然而,其中的过敏原和抗营养因子(如Gly Bd 30k (P34)、Kunitz胰蛋白酶抑制剂 (KTI) 和大豆凝集素 (LE))会带来风险。在这项研究中,我们利用CRISPR/Cas12a系统培育出了低过敏性和低抗营养性的大豆品系,同时这些品系在农艺性状上没有受到影响。经过编辑的品系中,胰蛋白酶抑制剂的含量及其酶活性显著降低,大豆凝集素的含量也有所减少。给缺乏P34、KTI和LE蛋白的小鼠喂食这些经过编辑的大豆后,它们的过敏反应明显减轻。这项研究为食品生产、动物饲料和免疫治疗领域提供了具有低过敏性和低抗营养性的优质大豆资源。

    来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry

    时间:2025-11-10

  • 在棉铃虫(Helicoverpa armigera)的雄性和雌性触角中,一种高度表达的费洛蒙受体能够特异性识别植物挥发物

    棉铃虫Helicoverpa armigera中的大多数信息素受体(PRs)已经被去孤儿化处理,但HarmOR11的功能仍存在争议。HarmOR11是一种在雄性和雌性触角中均高表达的信息素受体。我们在果蝇的T1神经元中表达了HarmOR11,发现这些神经元能够响应植物挥发物苯乙酸、甲基苯乙酸和甲基苯甲酸。当使用CRISPR-Cas9技术敲除HarmOR11后,雄性触角上的A型感觉器对这三种化合物均失去了反应能力,同时这些化合物对雄性性信息素行为反应的促进作用也消失了;而雌性触角上原本能响应这三种化合物的毛状感觉器比例(在野生型中占15.38%)也降至零,雌性在这些化合物附近产卵的偏好显著降低。

    来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry

    时间:2025-11-10

  • 线粒体钙摄取蛋白1(micu1)的敲除通过调节鱼类的线粒体稳态,改善了由寒冷引起的细胞死亡和炎症反应

    在当前全球气候变化和极端天气频发的背景下,水温的异常波动对水产养殖业构成了重大挑战。特别是对于那些对温度变化较为敏感的鱼类,如尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus),低温胁迫可能导致食欲下降、生长受阻、免疫力降低,甚至大规模死亡。因此,探索鱼类的抗寒基因并培育出具有抗寒能力的新品种,成为提升水产养殖可持续性和经济效益的重要研究方向。研究团队聚焦于一种重要的线粒体相关蛋白——Mitochondrial Calcium Uptake 1(micu1),该蛋白在调节线粒体钙离子(mCa²⁺)水平、维持线粒体稳态、氧化还原平衡以及炎症反应中发挥关键作用。此前,micu1在哺乳动物中的

    来源:Journal of Thermal Biology

    时间:2025-11-10

  • 综述:微藻表观遗传学和表观基因组编辑领域的进展

    孟峰|张家琪|李伟中国海南省海口市海南师范大学生命科学学院,热带岛屿生态学教育部重点实验室,海南省热带动植物生态学重点实验室,571158摘要微藻是一类具有重大生态和经济意义的光合微生物,其在生物能源生产和高价值生物制品合成方面具有巨大潜力。然而,大规模工业应用仍受到传统基因编辑方法效率低下和不可逆性的限制。本文系统地探讨了微藻中的表观遗传调控机制,重点介绍了CRISPR/dCas(规律间隔短回文重复序列/死亡CRISPR相关蛋白9)系统等表观基因组编辑技术的最新进展,包括CRISPR激活(CRISPRa)和CRISPR干扰(CRISPRi)。这些方法通过精确修改DNA甲基化和组蛋白修饰等表观

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-11-10

  • 通过蓝色和白色菌落检测法研究基因修饰核酸酶的靶向效应和非靶向效应

    摘要更敏感地评估基因编辑核酸酶的脱靶效应对于人类基因治疗至关重要。在这里,我们报告了基于CRISPR/Cas9测试系统设计的显色测定方法,用于精确评估基因编辑活性。通过观察大肠杆菌菌落的颜色变化,可以很好地对CRISPR/Cas9的靶标效应和脱靶效应进行定性和定量分析。除了靶标效应分析外,这些新方法还提供了一种极其敏感且高效的工具,用于检测靶标与gRNA之间存在一个或多个碱基错配的脱靶效应。此外,这些方法还能够识别PAM位点发生一个碱基错配的脱靶基因编辑效应。更敏感地评估基因编辑核酸酶的脱靶效应对于人类基因治疗至关重要。在这里,我们报告了基于CRISPR/Cas9测试系统设计的显色测定方法,用

    来源:Biotechnology Letters

    时间:2025-11-10

  • RepFluo:一种基于熔解曲线分析的快速体外荧光检测方法,用于评估Cas9的活性

    CRISPR/Cas系统自问世以来,因其在基因编辑领域的广泛应用而受到广泛关注。其中,Cas9作为最常被研究的CRISPR相关核酸酶,其在体外反应中的活性评估对于开发新的诊断工具和优化实验条件至关重要。然而,传统的体外检测方法往往依赖于复杂的设备或耗时的步骤,限制了其在大规模实验中的应用。因此,研究者们正在探索更快速、简便且高通量的检测手段,以满足不断增长的需求。本文介绍了一种基于熔解曲线分析(Melting Curve Analysis, MCA)的新型体外检测方法,用于评估Cas9蛋白的活性,为CRISPR技术在诊断领域的应用提供了新的可能性。该方法的核心假设是,Cas9切割DNA后,所产

    来源:ACS Omega

    时间:2025-11-10

  • 综述:CAR-T免疫疗法与新兴技术的结合

    CAR-T疗法作为一种革命性的癌症免疫治疗方式,近年来在肿瘤治疗领域取得了显著进展。它通过基因工程技术改造T细胞,使其能够特异性识别并消灭恶性细胞。这种疗法的核心在于对T细胞激活、增殖、分化和持久性的精准调控,而这些过程受到细胞因子和生长因子介导的信号网络的深刻影响。随着科学技术的不断进步,CAR-T疗法的设计和应用也在不断演变,从最初的单功能设计发展到如今的多维度调控策略。本文将从CAR-T的基本原理、发展历程、技术挑战、工程解决方案以及未来方向等方面进行深入解读。CAR-T疗法的基本原理在于利用合成受体对T细胞进行改造,使其具备针对特定抗原的能力。传统的T细胞激活依赖于T细胞受体(TCR)

    来源:Cytokine & Growth Factor Reviews

    时间:2025-11-09

  • 基于点击化学的RNA引导GFP可编程成像技术开发及其在活细胞RNA可视化中的应用

    在分子生物学研究领域,实现对细胞内RNA分子的精准定位和实时追踪一直是科学家们追求的目标。传统的RNA成像方法如荧光原位杂交(FISH)虽然灵敏度高,但需要固定细胞,只能获得静态图像。而广泛应用于活细胞成像的MS2-MCP系统,虽然能够动态追踪RNA,但需要在目标RNA中插入多个MS2茎环序列,这种遗传改造可能影响RNA的天然功能、结构或定位。近年来兴起的CRISPR-Cas13系统为RNA成像带来了新希望,但其依赖较大的蛋白质复合物和RNA-蛋白质相互作用,可能给多重成像带来挑战或引入潜在干扰。面对这些技术瓶颈,日本大阪大学的研究团队另辟蹊径,从CRISPR系统的RNA引导机制中获得灵感,开

    来源:Nucleic Acids Research

    时间:2025-11-09

  • 仿生纳米平台介导的CRISPR/Cas9递送系统用于头颈部鳞状细胞癌的双通路代谢阻断

    在当前癌症治疗研究中,头颈鳞状细胞癌(HNSCC)仍然是一个具有挑战性的领域。HNSCC在全球范围内是第六大常见癌症,主要源于口腔、鼻腔、鼻窦、唾液腺和咽喉等部位的黏膜层发生恶性转化。这种癌症的高发病率和低治愈率,很大程度上归因于其诊断时间晚和对传统化疗药物如顺铂(cisplatin)产生耐药性的特点。在HNSCC治疗过程中,患者通常在疾病晚期才被确诊,这使得治疗难度加大,临床预后不佳。此外,肿瘤细胞对顺铂的耐药性也进一步限制了治疗的有效性。针对这些挑战,研究人员一直在探索新的治疗策略,以提高HNSCC的治疗效果。近年来,代谢靶向治疗逐渐成为研究热点。HNSCC的肿瘤细胞往往表现出增强的糖酵解

    来源:Biomaterials

    时间:2025-11-09

  • 基于CRISPR/Cas13a系统的高灵敏度炭疽菌检测技术

    在当前全球公共卫生体系中,快速、准确、便携的病原体检测技术对于应对突发传染病和生物安全威胁至关重要。本文介绍了一种基于CRISPR/Cas13a系统的高灵敏度现场检测技术,用于识别炭疽芽孢杆菌(*Bacillus anthracis*)的毒力基因CYA。该技术不仅在实验室环境中表现出色,还特别适用于野外和资源有限的现场检测需求。通过结合多重酶等温快速扩增(MIRA)技术与CRISPR/Cas13a检测系统,研究团队开发出了一种新型的检测平台,能够在短时间内完成样本的检测,并且无需依赖复杂的实验室设备。这一成果为现场病原体快速诊断提供了新的解决方案。炭疽是一种由炭疽芽孢杆菌引起的动物源性传染病,

    来源:Microbial Biotechnology

    时间:2025-11-09

  • IRF4通过调节巨噬细胞的极化作用和吞噬功能,加剧支气管肺发育不良小鼠模型中的肺部炎症

    本研究探讨了干扰素调节因子4(IRF4)在支气管肺发育不良(BPD)进展中的关键作用,特别是在调控肺泡巨噬细胞(AMs)极化和吞噬功能方面。BPD是一种严重的呼吸系统疾病,主要影响早产儿的生存率和长期健康,其病理特征包括肺泡发育障碍和肺微血管异常。在BPD的发病过程中,未成熟的肺组织对多种刺激,如宫内和出生后机械通气损伤、氧毒性以及感染,会引发一系列炎症反应,这些反应是BPD发生的重要机制。尽管目前对这些炎症反应的总体机制已有一定了解,但具体调控通路仍不完全明确。因此,深入理解炎症在BPD中的调控方式对于探索新的治疗策略具有重要意义。肺泡巨噬细胞作为肺部主要的免疫效应细胞,在BPD的病理生理发

    来源:Cytokine

    时间:2025-11-09

  • 综述:检测CRISPR/Cas9脱靶效应的方法

    CRISPR/Cas9技术作为一种革命性的基因编辑工具,近年来在生物医学领域得到了广泛应用。其主要优势在于操作简便、编辑效率高以及成本相对较低。然而,随着该技术的深入应用,研究人员逐渐发现其在实际操作中存在一些潜在的问题,特别是“脱靶效应”(off-target effects)。脱靶效应指的是CRISPR/Cas9系统在编辑目标基因时,可能会在基因组的其他位置产生意外的DNA序列改变,这种现象可能会影响基因编辑的精准性和安全性,甚至在某些情况下引发不良后果,如基因突变或细胞功能异常。因此,对脱靶效应的预测、检测和评估成为优化CRISPR/Cas9系统应用的关键环节。CRISPR/Cas9系统

    来源:Biotechnology Advances

    时间:2025-11-09

  • 人类相关双歧杆菌中多样的防御系统和前噬菌体揭示协同进化“军备竞赛”动态

    在我们每个人的肠道里,尤其是在健康婴儿的肠道中,居住着一个庞大的微生物王国,而双歧杆菌(Bifidobacterium)就是这个王国里至关重要的“有益居民”。它们在婴儿期可以占到肠道微生物总量的70%以上,其丰度的降低与过敏、自身免疫性疾病等多种健康问题密切相关。即使在成年人中,双歧杆菌的减少也与炎症性肠病、结直肠癌等疾病有关。然而,这些对我们健康如此重要的细菌,其自身的生存却时刻面临着看不见的威胁——那就是细菌病毒,即噬菌体(Bacteriophage)。尽管已知分娩方式、年龄、饮食和抗生素使用等因素会影响双歧杆菌的水平,但噬菌体作为肠道生态系统的一个重要调节因子,其作用可能被低估了。科学家

    来源:Cell Reports

    时间:2025-11-09

  • 拟南芥的RabGDIs对于受精卵的不对称分裂和胚胎发育至关重要

    摘要 在被子植物中,受精卵的不对称分裂决定了植物的主要身体轴。虽然已知囊泡运输对这一过程至关重要,但其关键调控因子尚未完全明了。本研究探讨了拟南芥鸟嘌呤核苷酸解离抑制剂(RabGDIs)在受精卵分裂和早期胚胎发生中的作用。 我们利用成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白9(CRISPR/Cas9)技术生成了gdi1和gdi2单突变体和双突变体。通过共聚焦显微镜和遗传互补实验分析了RabGDI功能丧失对胚胎发生、

    来源:New Phytologist

    时间:2025-11-09

  • 利用SLC20A1基因敲除实现融合型GaLV糖蛋白的稳定表达以促进慢病毒载体生产

    在基因治疗领域,慢病毒载体(Lentiviral Vectors, LVs)因其能够有效转导非分裂细胞而成为重要的基因递送工具。目前已有十种基于LV的基因治疗产品获批上市,其中六种用于CAR-T细胞免疫治疗。然而,LV的大规模生产仍面临挑战:传统采用293T细胞的瞬时转染方法存在批次间差异大、生产成本高、生产窗口短等问题。更重要的是,某些病毒包膜糖蛋白(如常用的VSV-G)对生产者细胞具有细胞毒性,阻碍了稳定生产细胞系的建立。为突破这一瓶颈,研究人员将目光投向长臂猿白血病病毒(GaLV)包膜糖蛋白。该蛋白对造血细胞具有天然趋向性,特别适合血液系统疾病的基因治疗。但野生型GaLV需要蛋白酶切割胞

    来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development

    时间:2025-11-09

  • SUPERMAN通过EAR基序招募共抑制子TOPLESS调控花器官边界的分子机制

    在植物发育的精密调控网络中,花朵如何精确划定不同器官的边界一直是个迷人的谜题。拟南芥的花朵由四轮同心圆排列的器官组成:最外层是萼片,向内依次为花瓣、雄蕊和心皮。经典的ABC模型告诉我们,这三类花器官身份基因的组合表达决定了器官的命运。但问题在于——这些基因的表达边界如何被严格限定?一旦边界失控,就会导致器官身份错乱,比如本该长心皮的位置长出额外的雄蕊。这就是SUPERMAN(SUP)蛋白大显身手的舞台。早在1990年代,科学家就发现SUP突变体会产生"超级雄蕊"——花朵中心会额外长出多轮雄蕊,同时心皮身份受损。研究表明,SUP作为转录抑制因子,其羧基末端含有一个关键的EAR基序(ERF-ass

    来源:BMC Plant Biology

    时间:2025-11-09


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