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非洲凤仙高效再生体系与CRISPR/Cas9基因编辑技术的创新突破
非洲凤仙因其药用、观赏和经济价值备受关注,但传统繁殖方式(种子和扦插)面临种子成熟度低、生根率差、季节限制和易感病害等挑战。现有组织培养技术依赖腋芽增殖,但增殖效率低且愈伤组织分化困难。本研究通过优化激素组合(如6-苄氨基嘌呤(6-BA)、噻苯隆(TDZ)和萘乙酸(NAA)),筛选高效外植体(带子叶下胚轴),建立了愈伤组织诱导与不定芽再生体系。在添加2.0 mg/L 6-BA、2.5 mg/L TDZ和0.5 mg/L NAA的MS培养基中,愈伤组织诱导率达93.33%;使用1.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L NAA和0.3 mg/L IAA时,不定芽诱导数量达每外植体48.67个;
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-10-17
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荔枝霜疫霉延伸蛋白PlElp3b通过调控自噬稳态影响菌丝生长与致病性的机制研究
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)作为热带亚热带地区的高价值水果,因其营养丰富和独特风味备受青睐。然而,由卵菌病原体荔枝霜疫霉(Phytophthora litchii)引起的荔枝霜疫病严重制约产业发展,常造成采后重大经济损失。目前防治主要依赖化学杀菌剂,但抗药性及环境风险问题日益突出,亟需深入解析病原菌的致病机制以开发可持续防控策略。延伸蛋白复合体(Elongator complex)作为真核生物中高度保守的多功能蛋白组装体,其催化亚基Elp3通过组蛋白乙酰化、tRNA修饰等途径参与转录延伸、胁迫响应及发育调控。在丝状真菌中,Elp3同源蛋白已被证实影响菌丝生长、孢子产生及
来源:Phytopathology Research
时间:2025-10-17
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一种多重RPA-CRISPR/Cas12a平台,用于快速准确地鉴定产气荚膜梭菌的毒素类型
在当今全球食品安全形势日益严峻的背景下,快速、准确的病原体检测技术对于有效控制和监测食源性疾病暴发具有重要意义。特别是对于*Clostridium perfringens*(产气荚膜梭菌),这种细菌是全球范围内导致食源性疾病的首要原因之一,因此开发高效的分子分型方法显得尤为迫切。现有的检测手段虽然在实验室环境中表现出色,但往往依赖复杂的设备和专业人员,这在资源有限的地区或紧急情况下显得不够灵活。为此,研究人员开发了一种集成化的检测平台,结合了多重重组酶介导的等温扩增(RPA)技术和CRISPR/Cas12a介导的检测方法,从而实现了对*Clostridium perfringens*多种毒力基
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增强UDP-阿拉伯糖的供应,并从Dipsacus asperoides中工程化获得糖基转移酶DaUGT121,用于在大肠杆菌中合成Cauloside A
在自然界的生物化学反应中,糖基化是一种常见的修饰方式,能够显著影响化合物的生物活性与功能特性。其中,以阿拉伯糖为糖基供体的糖基化过程在某些具有重要药用价值的天然产物合成中占据关键地位。例如,一些具有抗真菌、抗癌等特性的化合物,其生物活性往往依赖于特定的阿拉伯糖基化结构。然而,由于阿拉伯糖供体尿苷二磷酸-阿拉伯糖(UDP-Ara)在植物中的含量极为有限,且传统提取方法往往破坏植物组织,使得从天然来源大规模获取UDP-Ara变得极具挑战性。为了解决这一问题,科学家们开始探索通过微生物转化的方式实现UDP-Ara的高效合成,并进一步利用该供体进行高价值糖基化产物的生物合成。本文研究的焦点便是如何通过
来源:Engineering
时间:2025-10-17
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Senataxin(SETX)RNA/DNA解旋酶在抗原受体基因多样化过程中确保V(D)J重组保真性的新机制
在适应性免疫系统的建立过程中,B淋巴细胞和T淋巴细胞需要通过一种称为V(D)J重组的精确基因重组机制,来产生能够识别无数病原体的多样化抗原受体。这个过程就像是基因的“剪贴游戏”,将分散的可变区(V)、多样区(D)和连接区(J)基因片段组装在一起。重组过程由RAG1/RAG2核酸酶复合物启动,它在特定的重组信号序列(RSS)处切割DNA,产生双链断裂(DSBs)。随后,细胞通过一种主要的DNA修复途径——非同源末端连接(NHEJ)——将这些断裂的DNA末端准确连接起来,形成功能性的抗原受体基因。然而,这个看似直接的过程背后隐藏着复杂的调控网络。已知NHEJ核心因子(如KU70/80, XRCC4
来源:Science Signaling
时间:2025-10-16
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TaFAD8-D启动子自然变异通过脂肪酸与脂质重塑增强小麦耐热性
1 引言全球变暖导致小麦生长季极端热胁迫事件频发,严重威胁作物产量。小麦耐热性是由多数量性状位点控制的复杂农艺性状,然而其遗传位点和分子机制尚不明确。脂质重塑是植物应对热胁迫的关键机制,植物通过调节饱和与不饱和脂肪酸比例维持膜流动性和稳定性。脂肪酸去饱和酶催化脂肪酸链引入双键,其中ω-3 FAD家族成员FAD7和FAD8在温度响应中发挥重要作用。2 结果2.1 遗传定位鉴定TaFAD8为小麦耐热性候选基因利用耐热品种TAM107和热敏感品种LZ238构建的重组自交系群体,通过测定最大光化学效率(Fv/Fm)发现热胁迫下LZ238的Fv/Fm比值显著降低。遗传定位在2D染色体43.41 cM处鉴
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-16
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水稻特异性miR24584通过沉默OsJAZ13增强JA信号通路以提升稻瘟病抗性
植物保守性microRNA(miRNA)在免疫调控中的作用已被广泛报道,但新型免疫相关miRNA的发掘与功能解析仍是热点领域。本研究鉴定出一个24核苷酸的水稻特异性miRNA——miR24584,它是水稻抵抗稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的关键正调控因子。病原侵染后,miR24584在抗病稻种中上调表达,而在感病品种中下调。过表达miR24584的转基因株系对多种M. oryzae菌株表现出广谱抗性,而通过靶标模拟技术抑制该miRNA则导致植株感病。进一步机制研究表明,miR24584直接靶向茉莉酸(JA)信号通路转录抑制因子OsJAZ13的3′非翻译区(3′UTR),抑制其
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-16
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利用CRISPR/Cas9基因编辑技术快速构建RPGR基因敲除比格犬模型——为眼科疾病治疗研究提供新型大动物模型
亮点我们成功通过CRISPR/Cas9基因编辑工具结合多向导RNA(gRNA)和受精卵显微注射技术,一步法高效构建了稳定遗传的RPGR基因敲除比格犬模型。两只F0代比格犬在RPGR基因上表现出高敲除效率,其中F0雌性犬展现出典型的XLRP表型,包括视杆细胞和视锥细胞功能进行性恶化、外核层厚度从7月龄至35月龄逐渐减少、视网膜动脉变细伴色素沉着轻微。值得注意的是,F1代半合子RPGR基因敲除的雄性比格犬在7月龄时即表现出更明显的疾病表型。结论我们成功构建了具有中等疾病发病特征的稳定遗传XLRP比格犬模型,该模型非常适用于基因治疗和干细胞移植的治疗研究,以确定最佳干预时机和治疗剂量。
来源:Experimental Cell Research
时间:2025-10-16
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抗体介导功能缺失与基因敲除/敲降技术的比较分析:聚焦细胞黏附调控新视角
在分子细胞生物学研究中,精确调控基因功能是揭示生命过程机制的关键。多年来,科学家开发了多种技术手段来实现这一目标,包括传统的RNA干扰(RNAi)、新兴的CRISPR-Cas9基因编辑系统,以及抗体介导的功能缺失策略。每种方法各具特色,但也存在局限性:RNAi虽广泛应用却饱受脱靶效应困扰;CRISPR-Cas9能直接编辑基因组但可能引发非预期突变;而抗体介导的方法虽能直接靶向蛋白质,却因递送困难和应用繁琐未能充分发挥潜力。特别是在细胞黏附等动态细胞过程研究中,如何选择最合适的技术平台,并准确评估其特异性和效率,成为领域内的重要问题。为了系统比较这些技术的优劣,来自海德堡大学的研究团队在《SLA
来源:SLAS Discovery
时间:2025-10-16
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综述:解码木豆(Cajanus cajan)对主要害虫的抗性机制:十年努力与新兴方向
全球木豆种植与害虫危害概况木豆(Cajanus cajan (L.) Millsp.)是一种广泛种植于亚洲和撒哈拉以南非洲半干旱地区的重要粮食作物,具有高蛋白含量、耐旱性和固氮能力。然而,其产量受到多种生物胁迫的制约,尤其是害虫侵袭。全球木豆种植面积约538–603万公顷,产量458–533万吨,平均生产力2426.5 kg/ha。主要害虫包括棉铃虫(Helicoverpa armigera)、豆荚斑螟(Maruca vitrata)和豆荚蝇(Melanagromyza obtusa)等,导致产量损失达30%–80%,严重时可达100%。木豆害虫危害阶段分类害虫危害按作物发育阶段分为四类:1.
来源:Plant Stress
时间:2025-10-16
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综述:MXenes在CRISPR诊断技术中的创新与进展
MXene结构MXenes是一类从MAX相陶瓷材料中通过选择性蚀刻A元素层衍生而来的二维过渡金属碳化物/氮化物。其通用化学式为Mn+1XnTx,其中M代表早期过渡金属,X为碳或氮元素,Tx则表示表面终止基团(如-OH、-F等)。这种独特的层状结构赋予了MXenes极高的比表面积、优异的导电性和良好的亲水性,为其在生物传感界面构建提供了理想平台。CRISPR/Cas系统:创新与进阶CRISPR-Cas系统源于古菌和细菌的适应性免疫机制,通过crRNA引导Cas核酸酶(如Cas9、Cas12、Cas13等)特异性识别并切割靶标核酸。其中Cas12a在识别目标双链DNA后表现出非特异性反式切割活性,
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-16
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农杆菌介导的棉花根系器官发生与开放处理系统(AgroROOTs):根系功能基因组学研究的新突破
在棉花生物学研究领域,一个长期存在的矛盾日益凸显:虽然根系作为作物吸收水分养分、抵抗逆境的核心器官,其功能研究却远远滞后于地上部分。这种不平衡主要源于技术瓶颈——传统根系研究方法往往需要复杂的组织培养体系,操作繁琐且效率低下,特别是对于棉花这类转化难度较大的作物。更棘手的是,现有发根农杆菌介导的毛状根转化系统产生的根系多为气生根,难以模拟真实土壤环境中根系的生理功能,这严重限制了根系功能基因组学研究的深入开展。面对这一挑战,郑州大学研究人员在《Industrial Crops and Products》上发表了创新性研究成果,他们开发了一套名为AgroROOTs(农杆菌介导的根系器官发生与开放
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-16
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感官感知与信息揭示对消费者接受小众作物荠蓝油的影响:基于WTP的实证研究
在追求可持续农业和健康饮食的今天,一种名为荠蓝(Camelina sativa)的小众油料作物正悄然进入人们的视野。这种源自东欧和西亚的植物,不仅能在贫瘠土地生长,其种子榨出的油更富含Omega-3脂肪酸(含量高达28-50%),堪称植物界的"营养宝库"。然而,尽管荠蓝油在健康和环境方面优势显著,它却面临着"养在深闺人未识"的尴尬——市场上难觅踪影,消费者认知度极低,甚至被归类为"孤儿作物"。更让人头疼的是,荠蓝油独特的口感特征可能成为其推广的"绊脚石"。已有研究表明,这种油带有明显的苦味、木质风味和涩感,这些感官特性是否会劝退追求美味体验的消费者?同时,随着基因编辑(GE)技术的发展,科学家
来源:Food Quality and Preference
时间:2025-10-16
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PFKL非经典功能:PFKL作为内源性HDAC抑制剂通过调控锌稳态增强组蛋白去乙酰化酶抑制剂在实体瘤中的疗效
在肿瘤治疗领域,表观遗传药物尤其是组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)的发展令人瞩目。这类药物通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)活性,增加组蛋白乙酰化水平,从而激活抑癌基因表达,诱导肿瘤细胞凋亡。然而,尽管HDACi在血液系统恶性肿瘤中展现出显著疗效,其在实体瘤中的临床效果却始终不尽如人意。胆管癌(CCA)作为起源于胆道系统的恶性肿瘤,患者预后极差,常规化疗方案客观缓解率低,且易产生耐药性。这种疗效差异背后的分子机制一直未被完全阐明,严重限制了HDACi在实体瘤中的临床应用。针对这一难题,Taiyu Shang、Tianyi Jiang等研究人员在《Signal Transduction
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-10-15
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基于活性筛选的碱基编辑器突变扫描增强策略
碱基编辑器(Base Editor)作为CRISPR技术的重要分支,能够实现基因组核苷酸水平的高通量功能解析,这对理解人类疾病遗传基础和推动治疗开发至关重要。然而,细胞间编辑效率的显著差异性会引入干扰噪声,可能掩盖关键生物学结果。本研究开发了一种协同筛选策略,通过富集具有高碱基编辑活性的细胞群体,显著提升目标基因位点的编辑效率。研究人员以TP53基因为模型,通过向导RNA(gRNA)的梯度覆盖实验,验证了这种活性导向筛选方法相较于传统筛选方案的优势——能更精准地识别特定突变及功能性蛋白结构域。这种模块化筛选策略有望在多类应用场景中提升碱基编辑器扫描的分辨率。
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-15
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HLA匹配与CRISPR编辑HLA I/II类分子实现异体人调节性T细胞疗法在人源化小鼠移植模型中的成功植入和有效功能
在自身免疫性疾病和移植排斥的治疗领域,调节性T细胞(Regulatory T cells, Treg)因其强大的免疫抑制功能而备受瞩目。然而,目前临床研究主要采用自体Treg疗法,即从患者体内分离Treg,在体外扩增后回输。这种方法存在诸多局限:患者个体间Treg数量和质量差异大,尤其对于年幼或年长患者,起始细胞数量可能不足;某些疾病本身可能导致Treg功能受损;体外扩增过程耗时数周,无法满足紧急治疗需求(如器官移植后的急性排斥反应);并且,个体化定制生产成本高昂,难以大规模推广应用。因此,开发来自健康供者的、预先制备好的“现货型”(off-the-shelf)异体Treg产品,成为突破当前瓶
来源:Nature Communications
时间:2025-10-15
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哺乳动物线粒体DNA甲基化与羟甲基化酶活性的功能机制研究
引言线粒体作为真核细胞的能量工厂,不仅承担着能量代谢的核心角色,还是多种信号通路的关键调节者。这些独特的细胞器保留并表达着自身的DNA——线粒体DNA(mtDNA)。mtDNA被包装成DNA-蛋白质复合物,即核样体(nucleoids),并且同样受到表观遗传修饰的调控。尽管此前研究在线粒体中鉴定出了DNA甲基转移酶1(DNMT1)的线粒体亚型(mtDNMT1),该亚型能够与mtDNA的关键调控区域结合,但其酶活性一直未被探索。结果2.1 mtDNMT1和DNMT3b(而非DNMT3a)在线粒体中具有催化活性研究团队通过同源重组技术在HCT116细胞中构建了内源性C端带有串联亲和纯化(TAP)标
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-10-15
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基于CRISPR多重编辑和HLA-C匹配策略构建持久性通用型细胞治疗平台
在细胞治疗领域,自体CAR-T(嵌合抗原受体T细胞)疗法虽然已在血液肿瘤治疗中展现出显著疗效,但其广泛应用却面临诸多挑战。每位患者都需要个体化定制细胞产品,导致制备成本高昂、生产周期漫长,许多病情危重的患者往往等不到治疗时机。此外,经过多轮放化疗的患者,其T细胞质量可能较差,影响最终产品的疗效。更令人担忧的是,曾有报道称白血病患者的自体T细胞产品中混入肿瘤细胞,导致治疗耐药。这些因素共同制约了自体细胞疗法的普及。为了突破这些限制,科学家将目光转向"现货型"通用型细胞疗法。但这条路同样布满荆棘:供体T细胞可能攻击宿主组织引发移植物抗宿主病(GvHD);宿主免疫系统又会将外来细胞视为"异己"而进行
来源:Cytotherapy
时间:2025-10-15
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基于BBCH尺度的CRISPR/Cas9突变Setaria viridis品系表型发育阶段精准鉴别研究
随着基因编辑技术的飞速发展,CRISPR/Cas9已成为植物功能基因组学研究的重要工具。然而在模式植物Setaria viridis(绿狗尾草)这类具有C4光合作用途径的单子叶植物中,基因突变往往不产生肉眼可见的形态变化,这给基因功能研究带来了巨大挑战。传统表型观察方法难以捕捉细微的发育节奏变化,导致许多重要基因的功能被低估或遗漏。为解决这一难题,巴西联邦大学里约热内卢分校植物生理学实验室的Nicia E. G. Junqueira团队创新性地将农学领域广泛使用的BBCH生物量标度系统引入基因编辑研究。该研究以ME034V野生型Setaria viridis为对照,系统比较了两个独立LONES
来源:Brain, Behavior, & Immunity - Health
时间:2025-10-15
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综述:细菌-噬菌体相互作用中的军备竞赛:通过宏基因组学解析细菌防御与噬菌体反防御机制
在微生物世界的隐秘战场上,一场持续了数十亿年的军备竞赛正在悄然进行——细菌与专性感染它们的病毒“捕食者”噬菌体之间,通过无尽的攻防博弈共同塑造着生命的进化轨迹。这场竞赛不仅驱动了微生物多样性的产生与维持,更在抗生素耐药性危机日益严峻的今天,为开发新型抗菌策略提供了无限灵感。1 引言作为能够特异性感染并裂解病原菌的病毒,噬菌体以其高特异性成为对抗抗生素耐药性感染的潜在替代方案。然而,由于噬菌体与其细菌宿主之间永无休止的共进化军备竞赛,病原菌对噬菌体疗法的耐药性频频出现。尽管临床噬菌体疗法已采用多噬菌体鸡尾酒等策略来减缓耐药性,但这些方法仍显不足。因此,深入理解噬菌体与宿主细菌之间相互作用的底层机
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-10-15