-
综述:在理解进化过程中的人类骨骼方面,新的方法论方法和见解不断涌现
人类在骨骼结构上与非洲大猿,如黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩存在显著差异。这些差异反映了人类进化过程中脊柱、骨盆、膝盖和脚部形态向直立行走的适应性转变,肩部、肘部和手部的形态则适应了投掷和精确物体操作的需求,而大脑体积的扩大和头面部形态的变化则与复杂文化及语言认知能力的提升有关。然而,这些适应性特征的分子基础仍不清楚,主要由于在连接DNA碱基对与表型之间存在实验上的困难。本文将探讨近年来生命科学领域在连接基因型与表型方面取得的方法学进展,并讨论这些进展如何为理解人类骨骼进化的分子机制铺平道路。此外,我们还将探讨这些适应性变化在现代疾病风险中的重要性。在人类进化过程中,骨骼系统的发育和形态变化是至关重
来源:Current Opinion in Genetics & Development
时间:2025-11-07
-
含有5-甲基或5-乙基嘧啶或取代的7-脱氮嘌呤的修饰RNA的酶促合成,以及这些修饰对其稳定性、翻译过程和CRISPR-Cas9切割作用的影响
在现代生物医学研究中,RNA作为一种重要的分子工具,其在基因表达调控、基因编辑和疫苗开发等领域的应用日益广泛。本研究探讨了通过在RNA中引入特定的碱基修饰,对RNA的合成效率、翻译性能以及在CRISPR-Cas9系统中的基因编辑能力的影响。通过合成一系列含有甲基和乙基的5-甲基/乙基嘧啶(尿嘧啶和胞嘧啶)以及7-甲基/乙基/未修饰的7-脱氮嘌呤(如脱氮腺嘌呤和脱氮鸟嘌呤)核苷三磷酸(NTPs),研究人员评估了这些修饰对RNA性能的潜在影响。这些修饰后的NTPs被用于体外转录(IVT)技术,以合成不同长度的RNA,包括模型70-mer RNA、编码Renilla荧光素酶的mRNA和单链引导RNA
来源:ACS Chemical Biology
时间:2025-11-07
-
综述:利用丝状真菌整合微生物群落从木质纤维素生物合成生物基产品
引言微生物群落凭借代谢协同、功能多样性及环境适应性等优势,在生物制造领域展现出巨大潜力。木质纤维素作为最具潜力的化石能源替代原料,其水解效率是限制生物转化的关键瓶颈。丝状真菌因其强大的纤维素酶分泌能力,成为构建降解木质纤维素的合成微生物群落的核心成员。木质纤维素生物精炼中丝状真菌的重要作用自然界中多种微生物可分泌植物多糖降解酶,其中丝状真菌以其完整的酶表达系统和独特的胞外蛋白分泌系统,成为工业纤维素酶制剂的主要生产者。例如里氏木霉(Trichoderma reesei)RUT-C30通过诱导策略可实现19.2 U/mL的纤维素酶活性。丝状真菌基因组编码的蛋白基因数量远超细菌和酵母,且具备在各类
来源:Biotechnology for Biofuels and Bioproducts
时间:2025-11-07
-
通过神经醇合酶工程及竞争性途径敲除技术提高粘质沙雷菌(Serratia marcescens)中神经醇(Nerolidol)的产量
陈娜|苟林波|刘迪|吴胜芳|周秀文|范太平|王龙|蔡玉杰中国江南大学生物技术学院工业生物技术国家重点实验室,无锡214122摘要(E)-神经醇是一种天然存在的倍半萜醇,在食品工业中广泛应用,但其生产过程中存在微生物毒性和天然合成酶催化效率低的问题。利用具有优异溶剂耐受性的枯草芽孢杆菌HBQA7(一种理想的萜类生物合成底盘),我们通过整合代谢工程和蛋白质工程首次实现了高效生产(E)-神经醇。通过使用增强型绿色荧光蛋白(GFP)融合表达技术筛选出来自猕猴桃的AcNES1作为最优合成酶,并通过优化连接子(GGSGGGGGSGGGSTS)将其活性提升至4.21 g/L。进一步对AcNES1进行理性工程
来源:Food Bioscience
时间:2025-11-07
-
尼古丁乙酰胆碱受体与粘附分子SAX-7协同作用,在细胞迁移过程中改变细胞的定向
细胞迁移是动物发育过程中至关重要的机制,它不仅影响胚胎形态的形成,还参与器官生成以及多种疾病的发展,例如转移性癌症。在这一过程中,乙酰胆碱(ACh)信号起着关键作用,能够调控不同细胞类型的迁移行为,包括癌细胞的侵袭能力。然而,目前对于ACh信号在活体中的具体作用仍缺乏深入研究。本研究聚焦于一种在雄性生殖系统发育中起关键作用的引导细胞——连接细胞(LC),探讨其在ACh信号影响下的迁移机制。在雄性果蝇(C. elegans)的生殖发育过程中,连接细胞负责引导正在形成的生殖器官沿着一个特定的路径迁移。在第4期幼虫(L4)阶段,连接细胞沿着与腹神经索(VNC)平行且相邻的路径移动,而腹神经索是ACh
来源:Developmental Biology
时间:2025-11-07
-
CXCL8介导巨噬细胞迁移在犬口腔恶性黑色素瘤中的作用及靶向治疗潜力
犬口腔恶性黑色素瘤(OMM)是犬类最常见的恶性口腔肿瘤,占所有口腔肿瘤的14.4%至45.5%。尽管手术和放疗是主要治疗手段,但转移性病例预后极差。近年来,虽然犬黑色素瘤疫苗ONCEPT和抗PD-1抗体gilvetmab等系统性疗法逐渐应用,但其最佳治疗方案尚未明确。在人类医学中,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)浸润与黑色素瘤的不良预后密切相关,然而犬类OMM中TAM的浸润机制仍不清楚。因此,探究犬OMM中巨噬细胞的趋化机制,对于开发新的治疗策略具有重要意义。本研究通过分析公共RNA-seq数据、免疫组织化学染色及体外迁移实验,系统评估了犬OMM中巨噬细胞浸润的特征及其调控机制。研究发现,犬OMM组
来源:Scientific Reports
时间:2025-11-07
-
综述:在乙醇暴露的临床前模型中,中枢-内侧杏仁核组蛋白修饰因子的调控失调
酒精使用障碍(Alcohol Use Disorder, AUD)是一种复杂的慢性物质使用障碍,其特征是即使面临负面后果,个体也会产生对酒精的强迫性寻求和优先消费行为。在过去的几十年里,科学家们通过多种实验模型和方法,深入研究了酒精对大脑结构和功能的影响,尤其是在中央-内侧杏仁核(central–medial amygdala, CMA)中的作用机制。CMA是大脑中负责整合多个脑区信息、调节情绪、焦虑和恐惧行为的关键区域,同时它还与酒精戒断状态和相关神经适应过程密切相关。本文对近期关于CMA在不同酒精使用阶段中表观遗传调控和转录动态的研究进行了综述,探讨了多种酒精暴露模型及其对基因表达和神经活
来源:Addiction Biology
时间:2025-11-07
-
CRISPR-Cas9靶向纳米孔测序在STR分型中的应用
摘要 CRISPR-Cas9靶向测序通过使用单导向RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白结合并切割特定的DNA序列,从而富集感兴趣的DNA区域。探索使用CRISPR-Cas9靶向纳米孔测序(称为Cas9-seq,这是一种无需聚合酶链反应(PCR)的工作流程)进行法医短串联重复序列(STR)分析的有效性,并将其与基于扩增的方法进行比较是非常有趣的。在这项初步研究中,我们构建了一种Cas9-seq方法,用于分析七个STR位点,包括D18S51、FGA、TPOX、D16S539、vWA、CSF1PO和TH01。使用来自人类NA12878和
来源:ELECTROPHORESIS
时间:2025-11-07
-
综述:利用蓝细菌生产有机酸的进展:策略与应用
蓝细菌:有机酸生产的绿色细胞工厂蓝细菌作为地球上最早的光合放氧生物,凭借其固碳能力和光能驱动特性,成为可持续生物制造的理想平台。与传统依赖糖类发酵的异养微生物(如大肠杆菌Escherichia coli)不同,蓝细菌直接利用CO2和光能合成有机酸,显著降低碳足迹,契合循环生物经济需求。有机酸的工业价值与生产瓶颈有机酸(如琥珀酸、乳酸、柠檬酸)是重要的平台化学品,广泛应用于制药、食品、生物塑料(如聚乳酸PLA)和能源领域。全球市场需求持续增长,但传统生产依赖石化路线或异养发酵,存在高能耗与环境污染问题。蓝细菌的光自养模式为此提供了绿色替代方案,但其天然产量低、代谢网络复杂、易形成副产物(如乙酸、
来源:Blue Biotechnology
时间:2025-11-07
-
rs604702通过调控PCAT18/miR-759/SPRR3轴影响乳腺癌风险的机制研究
乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,其发生发展具有明显的遗传易感性。近年来全基因组关联研究(GWAS)发现染色体18q11区域的rs527616位点与乳腺癌风险显著相关,但由于GWAS芯片覆盖限制,该位点是否为首要致病突变仍存争议。更关键的是,该区域毗邻的长链非编码RNA基因AQP4-AS1虽被推测为潜在靶基因,但其在乳腺癌中的表达情况及功能机制始终未被验证。为破解这一谜团,张欣欣团队通过分析千人基因组计划数据,发现rs604702等4个SNP与rs527616存在高度连锁不平衡。随后通过双荧光素酶报告基因实验率先证实,rs604702的G等位基因能显著增强转录活性(P=2.6×10-6),而其他
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-11-07
-
可注射的CRISPRa微球通过靶向激活A20蛋白,减轻衰老过程,从而改善与年龄相关的骨生成障碍
这项研究聚焦于解决与年龄相关的骨缺损修复失败这一重要的临床难题。随着年龄增长,骨密度下降和结构退化成为老年人常见的并发症,这不仅影响骨骼的强度和韧性,还增加了骨折的风险以及随后的骨丢失。目前的治疗策略在实际应用中存在诸多局限,例如愈合反应迟缓和固定稳定性不足,这些因素导致了临床效果不佳。究其根本,这些挑战主要源于老年人体内普遍存在的慢性炎症微环境,它促进了骨髓基质细胞(BMSCs)的衰老并削弱了其成骨能力。BMSC功能的下降严重阻碍了骨折修复过程,同时加剧了骨脆性。此外,骨质量的减少以及骨组织的定性退化进一步影响了植入物的稳定性,提高了治疗失败和术后并发症的可能性。尽管已经认识到BMSC衰老是
来源:Biomaterials
时间:2025-11-06
-
质体糖转运蛋白pGlcT介导核苷酸分解代谢中核糖回收及淀粉降解中葡萄糖输出的机制研究
在植物生命活动中,养分的循环利用是维持高效代谢的关键。特别是在豆科植物的根瘤中,共生固氮过程需要大量的嘌呤核苷酸合成,而这些核苷酸随后会部分降解为尿囊素和尿囊酸,作为氮的长距离运输载体。在这个过程中,核苷酸降解会释放出核糖,但植物细胞质中缺乏代谢核糖的能力,核糖必须进入质体才能被核糖激酶(RBSK)磷酸化为核糖-5-磷酸,进而重新用于核苷酸合成或其他代谢途径。然而,数十年来,负责将核糖从胞质转运至质体的载体分子身份一直是个未解之谜。这项发表在《Nature Communications》上的研究首次鉴定出质体葡萄糖转运蛋白pGlcT实际上是一个多功能的单糖转运体,不仅介导葡萄糖从质体输出,还负
来源:Nature Communications
时间:2025-11-06
-
转录因子ZNF263通过抑制多能性核心网络并激活谱系分化基因调控胚胎干细胞多能性状态转换与谱系启动
在干细胞生物学领域,人类胚胎干细胞(hESCs)具有自我更新和分化为所有三个胚层细胞的独特能力,但这种多能性状态实际上是一个动态连续统。常规培养的hESCs处于一种"primed"(准备)状态,其特征是同时表达多能性基因和低水平的谱系相关基因,使细胞处于分化准备状态。然而,调控这种primed多能性状态建立和维持的关键转录因子及其分子机制仍不清楚。为了解决这一重要问题,来自上海营养与健康研究所的研究团队在《Nature Communications》上发表了他们的最新研究成果。他们发现锌指转录因子ZNF263在hESCs的多能性状态调控中发挥着至关重要的作用。通过综合运用计算生物学筛选、表观基
来源:Nature Communications
时间:2025-11-06
-
Prkci通过磷酸化c-Myc S21位点促进结直肠癌增殖的机制研究
结直肠癌是全球范围内发病率和死亡率均位居前列的恶性肿瘤,尤其晚期患者治疗选择有限,预后较差。尽管手术、化疗、放疗等传统治疗手段不断进步,靶向治疗和免疫治疗也取得一定突破,但仍有部分患者治疗效果不理想。因此,深入探索结直肠癌发生发展的分子机制,寻找新的治疗靶点,成为当前研究的重要方向。在这项发表于《npj Precision Oncology》的研究中,研究人员将目光投向了一个在多种癌症中异常表达但其在结直肠癌中作用尚不明确的分子——蛋白激酶C iota(Prkci)。作为非典型蛋白激酶C家族成员,Prkci在细胞生存、增殖和分化中发挥重要作用,然而其在结直肠癌中的具体功能和机制仍有待阐明。研究
来源:npj Precision Oncology
时间:2025-11-06
-
范可尼贫血蛋白缺失导致细胞依赖溶酶体胞吐:DNA修复通路与非经典功能的新联系
在遗传病研究领域,范可尼贫血(Fanconi anemia, FA)犹如一个神秘的基因修复师家族,其成员由23个基因组成,专门负责修复DNA链间交联(inter-strand crosslinks, ICL)。当这个修复家族出现功能缺陷时,细胞便会陷入基因组不稳定的危机,患者不仅面临骨髓衰竭和急性髓系白血病的风险,更令人担忧的是其头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)发病率比普通人群高出500-800倍。由于FA患者固有的DNA修复缺陷,传统放疗和化疗会带来严重毒性反应,使得治疗选择极其有限,平均寿命仅20-30岁。这一严峻现实迫切要求科学家超越FA通路在DNA修复中的经典角色,探索其更广泛的生物学功
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-11-06
-
综述:影响大米烹饪和食用品质的遗传因素及育种策略:综述
稻米的烹饪食用品质(Cooking and Eating Quality, CEQ)是决定其市场价值和消费者偏好的核心农艺性状。这一品质不仅关系到稻米在烹调后的口感、粘性、香气等感官特性,还涉及其在烹饪过程中的物理化学表现,如淀粉糊化特性、粘性指数等。为了提升稻米的品质,科研人员正在深入研究其分子机制,特别是与储存物质合成相关的基因调控网络。本文综述了近年来在稻米CEQ分子机制方面的进展,重点分析了淀粉、蛋白质和脂质代谢对稻米品质的影响,并探讨了多种育种策略,旨在为高效培育优质稻米品种提供理论支持。### 淀粉:决定稻米品质的关键因子稻米的淀粉含量占整个谷粒成分的85%至90%,是影响其烹饪食
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-11-06
-
通过将一步法LAMP–CRISPR/Cas12b技术与侧向流动检测法相结合,实现对单核细胞增生李斯特菌的快速可视化检测
**快速检测沙门氏菌与李斯特菌的新技术:LAMP-CRISPR/Cas12b与LFA的结合**在全球范围内,食品中的病原体是导致死亡的重要原因之一,其中李斯特菌(*Listeria monocytogenes*)因其对公共健康和食品安全的严重威胁而备受关注。李斯特菌不仅能够引发轻度的胃肠道疾病,如恶心、腹泻和腹痛,还可能在高风险人群中导致严重的侵入性感染,例如败血症、脑膜炎等,其致死率在易感患者中高达20%至30%。由于李斯特菌具有广泛的环境适应性,能够在多种食品中存活并繁殖,包括肉类、奶制品、鱼类、新鲜水果、沙拉和冷冻蔬菜等,因此其污染风险贯穿于食品的生产、加工、运输和储存的各个环节。201
来源:Food Microbiology
时间:2025-11-06
-
在三刺刺鱼中,抗穆勒氏管的基因存在Y染色体上的重复序列,该基因负责决定性别
**解读:**在自然界中,许多物种已经独立演化出了遗传性别决定机制,其中一种性染色体上的单个基因控制着性腺分化的过程。这种机制在许多脊椎动物中出现,例如反 Mullerian 激素(amh)基因,在多个不同物种中都被独立演化为性别决定基因。然而,这一基因如何在不同物种中重复演化出性别决定的功能仍然是一个未解之谜。研究团队选择了三刺鱼(Gasterosteus aculeatus)作为研究对象,该物种的 amh 基因在约 2200 万年前被复制到 Y 染色体上,形成了 amhy 基因。通过 CRISPR/Cas9 和转基因技术,研究人员展示了 amhy 基因在性别决定中的必要性和充分性,这与初级
来源:PLOS Genetics
时间:2025-11-06
-
解析杨树和云杉中的甘露聚糖生物合成机制:纤维素合成酶样家族A(CSLA)基因的功能特性
植物细胞壁的化学成分在植物的生长和功能中扮演着至关重要的角色,其中半纤维素是影响细胞壁结构、强度以及纤维素与木质素相互作用的关键组分。尽管木聚糖已被广泛研究,并被证实影响细胞壁完整性,但甘露聚糖的功能仍处于探索阶段。本研究旨在填补这一空白,通过鉴定和功能表征松树和杨树中的潜在甘露聚糖合成基因,并测试它们对木材形成和可消化性的影响。这一探索不仅有助于理解甘露聚糖在木质植物中的作用,还可能为未来研究提供重要的工具和视角。### 甘露聚糖的生物合成与功能甘露聚糖是植物细胞壁中一种高度保守的多糖,主要由甘露糖构成。它在绿色藻类、早期陆生植物如苔藓和蕨类中普遍存在,并在裸子植物和被子植物的细胞壁中也有所
来源:New Phytologist
时间:2025-11-06
-
单细胞解码细胞命运:整合实验与计算分析的新范式
在发育生物学和再生医学领域,理解细胞如何不可逆地分化为特定类型始终是核心挑战。就像山坡上滚落的石子会沿着特定沟壑滑向不同山谷,细胞命运决定过程受到精密调控却又不乏随机性。传统研究受限于群体平均(population-averaging)技术,无法捕捉细胞异质性,更难以系统解析命运转换的动态机制。随着单细胞技术的突破,科学家们终于获得了在单细胞分辨率下动态追踪细胞命运的高维工具,但海量数据的整合与机制解读又成为新的瓶颈。为系统梳理这一快速演进领域的最新进展,北京大学周雨彤等研究人员在《Bioinformatics》发表综述,从理论框架、实验技术、计算方法和应用案例四个维度,构建了整合实验与计算分
来源:Bioinformatics
时间:2025-11-06