• 可编程的CRISPR介导的金纳米粒子吸附技术用于视觉比色检测

  Kurt T. Schalper|Rui Yang|Xin Guan|Jiongyu Zhang|Daniel Schreiber|Jeong Moon|Changchun Liu美国康涅狄格州法明顿市康涅狄格大学健康中心生物医学工程系，邮编06032摘要尽管金纳米粒子（AuNPs）的聚集行为在生物传感、催化和纳米医学领域已经得到了广泛研究，但通过可调表面化学实现可编程表面粘附的潜力仍大多未被开发。本文介绍了一种利用链霉亲和素包覆的AuNPs与Cy5-ssDNA-生物素探针结合的可编程CRISPR介导的疏水性粘附现象。AuNP表面的疏水性Cy5基团可诱导局部聚集并牢固粘附在疏水性表面上。这一独

  来源：Biosensors and Bioelectronics

  时间：2025-12-16

• 伴侣动物中出现的毛滴虫感染：利用RPA-CRISPR/Cas12a检测方法快速可视化识别Pentatrichomonas hominis和Tritrichomonas foetus

  本文聚焦于开发一种基于重组酶聚合酶扩增（RPA）与CRISPR/Cas12a技术的快速检测方法，用于鉴定犬类和猫科动物粪便样本中的人兽共患病原虫——Pentatrichomonas hominis（P. hominis）和Tritrichomonas foetus（T. foetus）。该方法通过结合等温扩增技术、CRISPR-Cas12a的核酸特异性检测以及侧流试纸条（LFS）的视觉化读数，实现了高灵敏度与快速检测的突破，为兽医临床及资源有限地区的疾病防控提供了新工具。### 关键发现与技术创新1. **双试剂同步检测系统** 研究团队构建了两种检测方案：一种是同时检测P. homi

  来源：Transboundary and Emerging Diseases

  时间：2025-12-16

• Cas5二聚化与Cascade复合体组装的结构基础：I-C型CRISPR-Cas系统的结构洞察

  在微生物与病毒永无休息的进化军备竞赛中，原核生物演化出了一套精巧的适应性免疫系统——CRISPR-Cas。这套系统如同细菌的“基因记忆库”，能够记录曾经入侵过的病毒或质粒的基因片段，并在再次遭遇时精准识别并切割这些外来遗传物质。其中，I型CRISPR-Cas系统因其分布最广且机制复杂而备受关注。I型系统通过一个多蛋白复合物——CRISPR相关抗病毒防御复合物（Cascade）来执行功能。值得注意的是，I-C亚型是I型系统中的“极简主义者”，它形成的Cascade复合物仅由Cas5、Cas7和Cas8三个核心蛋白构成，并且缺少在其他I型系统中负责crRNA加工的Cas6。这使得Cas5在I-C系

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-16

• 综述：迈向精准医疗：基因疗法在葡萄膜黑色素瘤治疗中的应用

  眼葡萄膜黑色素瘤（Uveal Melanoma, UM）作为成人眼内最常见的恶性肿瘤，其治疗长期面临疗效有限和副作用显著的问题。本文系统梳理了UM的临床特征、现有治疗手段的局限性，以及基因治疗等新兴策略的最新进展，并探讨了未来发展方向。### 一、UM的临床特征与治疗困境UM起源于葡萄膜黑色素细胞，占所有眼内黑瘤的83%，其中脉络膜黑色素瘤（CM）最具侵袭性。数据显示，约40%患者最终死于肝转移，5年生存率不足50%。当前主流治疗包括手术切除（如眼内容摘除）、局部放疗（如植入式放疗）及系统化疗。然而这些方法存在明显短板：手术易引发眼葡萄膜撕裂和局部复发，放疗可能诱发放射性视网膜病变，而化疗常因

  来源：Cancer Reports

  时间：2025-12-16

• 植物病毒持久抗性研究前沿：机制解析、育种创新与诊断技术融合

  在全球气候变化和农业集约化背景下，植物病毒病害正以前所未有的速度威胁着粮食安全。近年来，从热带地区的木薯褐条病到温带甜菜产区的黄化病毒，病毒病爆发频率显著增加，传统化学防治手段却因环境压力和监管限制逐渐失效。这一严峻形势迫使科学界将目光转向更具可持续性的解决方案——培育具有持久抗病性的作物品种。然而，实现"持久抗性"绝非易事。这意味着抗性需要在不同环境条件下保持稳定，能够应对不断进化的病毒种群，并且不会对作物产量和品质产生负面影响。正是在这一挑战背景下，德国植物保护与植物健康学会（DPG）病毒病害工作组第57次会议聚焦"病毒抗性"主题，汇集了来自学术界、育种企业和监管机构的研究人员，共同探讨了

  来源：Journal of Plant Diseases and Protection

  时间：2025-12-16

• 综述：增强作物对金属和类金属耐受性的生物强化策略

  植物机制对金属和类金属胁迫的管理土壤中金属和类金属的生物有效性受pH值、氧化还原电位、有机质含量和粘土矿物组成等多种物理化学参数影响。根系分泌物通过酸化、螯合和氧化还原过程显著改变根际环境，从而增加金属溶解度及其生物有效性。植物释放柠檬酸、苹果酸和草酸等低分子量有机酸，与金属离子形成络合物，改善其在土壤溶液中的迁移。根际微生物组通过生物吸附、沉淀和铁载体产生等过程进一步增加了复杂性。植物根际促生菌产生的铁载体能够螯合金属，增强其在根际的移动性。这些微生物铁载体可使石灰性土壤中的铁生物有效性提高高达200%，直接促进铁生物强化效果。相反，细菌沉淀反应可通过形成不溶性金属磷酸盐或金属硫化物复合物来

  来源：Discover Agriculture

  时间：2025-12-16

• 机械压缩通过CSK23-IKKβ-NF-κB轴上调ALDH1B1促进肿瘤细胞在受限空间中存活及转移的新机制

  癌症之所以可怕，很大程度上源于其强大的转移能力。想象一下，肿瘤细胞如同叛逆的探险家，它们离开原发部位，闯入血流，试图在遥远的器官建立新的“殖民地”。然而，这段旅程充满艰险，尤其是当它们必须挤过比自身直径还要狭窄的毛细血管时，会遭遇巨大的机械压力。以往的研究多关注于肿瘤细胞的基因突变或营养代谢重编程，但对于它们在如此“憋屈”的环境下如何生存下来，并成功完成转移的机制，我们知之甚少。这就像一个黑箱，阻碍了我们开发出有效遏制癌症转移的药物。发表在《Nature Communications》上的这项研究，正是为了揭开这个黑箱之谜。为了系统性地回答这个问题，研究人员巧妙地运用了几项关键技术。他们首先在

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-15

• 茉莉酸通过激活SnRK2.1来调节WRKY50-JAZ5模块，从而影响草莓对炭疽病的敏感性

  草莓灰斑病（Colletotrichum infestans）作为全球草莓产业的重要威胁，其发病机制与植物激素信号网络密切相关。本研究通过系统性的基因编辑和分子生物学实验，首次揭示了茉莉酸（JA）信号通路中SnRK2.1激酶-WRKY50转录因子-JAZ5抑制蛋白的三元调控模块如何驱动草莓对灰斑病的易感性。这一发现不仅深化了植物-病原互作机制的理解，更为抗病育种提供了新的理论依据。### 核心发现解析1. **JA信号的双向调控作用** 研究证实，灰斑病侵染会显著激活草莓内源JA合成通路。通过CRISPR技术敲除关键转录因子FveWRKY50，可使MeJA含量下降60%-70%，同时

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-12-15

• 6-4光裂酶在脊椎动物昼夜节律钟中差异性地调节转录过程

  脊椎动物中6-4光解酶的双重功能：昼夜节律调控与DNA修复的关联性研究摘要解读：本研究首次系统揭示了脊椎动物中6-4光解酶（6–4phr）的双重生物学功能。通过建立斑马鱼6–4phr基因敲除模型，结合体外细胞实验和分子互作分析，发现该蛋白不仅参与紫外线诱导的DNA修复过程，更在昼夜节律调控机制中发挥关键作用。实验数据显示，6–4phr缺失导致多个核心钟基因（如per1b、per3）的节律性表达紊乱，且这种效应具有组织特异性。通过构建多种蛋白互作系统，研究证实6–4phr通过与Clock1a、Bmal1a和Tefb等转录因子直接相互作用，调控E-box和D-box增强子介导的转录过程。这种双重功

  来源：PLOS Genetics

  时间：2025-12-15

• 小麦中的核还原蛋白1：基因组分析及其在氧化还原稳态和抗逆性中的作用

  小麦核红递新蛋白1（NRX1）在盐胁迫和条锈病中的功能研究小麦作为全球重要的粮食作物，其产量常受盐胁迫和真菌病害的双重威胁。 NRX1作为红ox调节蛋白家族成员，在植物抗逆机制中发挥关键作用。本研究通过基因组编辑和表型分析，系统揭示了NRX1在氧化还原平衡和抗逆反应中的双重调控功能。一、分子特征与进化分析通过基因组测序发现，小麦NRX1基因家族包含三个同源基因（2A、2B、2D染色体），编码五个具有保守功能的蛋白质 isoform。这些蛋白均包含三个 thioredoxin 结构域和一个 C1-like 结构域，其分子量（63-65 kDa）和等电点（4.78-4.91）显示适中的疏水性，符合

  来源：Plant Direct

  时间：2025-12-15

• 蒺藜苜蓿根瘤共生体功能维持依赖于共生体空间中果胶的持续清除机制

  在豆科植物与根瘤菌的共生关系中，植物根部形成特殊的根瘤结构，作为细菌固定大气中氮素的"微型工厂"。在这个工厂的核心车间——共生体(symbiosome)中，根瘤菌被一层宿主衍生的共生体膜包裹，分化成能够固氮的类菌体(bacteroid)。共生体膜与菌体之间的区域被称为共生体空间(symbiosome space)，其拓扑结构类似于植物细胞壁外的质外体(apoplast)区室。然而，与充满细胞壁成分的普通质外体不同，成熟的共生体空间被认为是缺乏典型植物细胞壁组分（如果胶、木葡聚糖等）的"洁净"环境。这种无细胞壁的环境对于维持高效的固氮作用至关重要，但植物宿主如何建立并维持这一特殊微环境，长期以来

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 基于基因扰动数据评估体外细胞模型向体内人类表型可迁移性的新框架GPAT

  在生物医学研究领域，科学家们常常使用体外细胞模型来模拟人体内的复杂生理和病理过程。这些在培养皿中进行的实验，比如利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对细胞进行基因扰动后观察表型变化，为我们理解基因功能提供了强大工具。然而，一个根本性难题始终悬而未决：这些在严格控制实验室条件下获得的结果，究竟能在多大程度上反映真实人体内的生物学过程？如果某个基因在细胞实验中被证明会影响病毒应答，这是否意味着它也会影响人类感染疾病的发展？这个问题的答案直接关系到基础研究成果向临床应用的转化效率。传统上，评估体外模型的相关性往往依赖于间接证据或零散的验证实验，缺乏系统性的评估框架。由于体内直接实验在人类中难以实施

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 自动化与机器学习驱动恶臭假单胞菌异戊二烯醇产量的快速优化

  随着合成生物学的飞速发展，利用微生物细胞工厂生产高价值化学品已成为解决全球能源、环境和健康挑战的重要策略。然而，传统的代谢工程方法在优化微生物生产菌株时常常面临巨大挑战。解析复杂的代谢网络数据集以有效提高目标产物产量通常是一个缓慢且费力的过程，严重依赖研究人员的经验和直觉。开发一个高产菌株往往需要投入50到300人年以及1000万到1亿美元的成本，这极大地限制了生物制造产业的发展速度。为了突破这一瓶颈，研究人员开始探索将先进的基因编辑工具、实验室自动化平台与机器学习算法相结合的新策略。其中，CRISPR干扰(CRISPR interference, CRISPRi)技术能够通过向导RNA(gu

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 蛋白质-核酸语言模型辅助设计高精度紧凑型腺嘌呤碱基编辑器（PNLM-pcABE）推动基因治疗革新

  基因治疗领域近年来迎来突破性进展，其中腺嘌呤碱基编辑器（ABE）能够实现A·T到G·C的精准转换，有望修复近半数由单核苷酸变异引起的遗传疾病。然而，高效版本如ABE8e存在明显局限性：其宽达6个核苷酸的编辑窗口容易导致旁观者编辑，可能引入新的致病突变；同时较大的蛋白尺寸（约45%的序列冗余）制约了体内递送效率，且存在DNA和RNA水平的脱靶风险。这些安全隐患成为其临床转化的主要障碍。为突破这一瓶颈，任靖轩等研究团队在《Nature Communications》发表最新研究，创新性地开发了蛋白质-核酸约束语言模型（Protein-Nucleic Acid constrained Languag

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 靶向CRISPR-Cas9筛选鉴定调控小鼠造血-内皮命运定向的核心转录因子

  生命是如何从一团看似相同的细胞中，精确地分化出血液、血管、肌肉等不同组织和器官的？这是发育生物学领域的核心问题之一。在哺乳动物胚胎发育早期，血细胞的生成始于卵黄囊，由一个兼具造血和内皮潜能的特殊前体细胞——造血-内皮中胚层（Haemato-endothelial Mesoderm, HEM）分化而来。理解这一过程的分子调控机制，不仅对于揭示生命起源奥秘至关重要，也为利用多能干细胞在体外生成功能性造血干细胞用于再生医学提供了理论基础和应用前景。尽管研究已知一些关键转录因子，如Etv2，在HEM特化中扮演着“主调控因子”的角色，但关于初始的多能中胚层（primitive Mesoderm, pri

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 乙烯信号通路通过CsCYP707A4和CsTL介导黄瓜分枝与卷须发育的拮抗调控机制

  在设施农业蓬勃发展的今天，作物株型设计已成为提高栽培效率的关键。黄瓜作为重要的瓜类作物，其分枝和卷须的发育调控直接关系到产量形成和栽培成本。传统栽培中，种植者常面临两难选择：丰产型品种分枝过多导致田间郁蔽，而少分枝品种又往往卷须发育不足影响攀援生长。这种营养器官发育的拮抗关系背后隐藏着怎样的调控密码？植物激素乙烯在其中扮演着什么角色？这些问题一直困扰着研究者。日前发表于《Nature Communications》的研究论文首次系统揭示了乙烯信号通路在黄瓜分枝和卷须发育中的双重调控作用。北京蔬菜研究中心的张筱菲、朱彤等研究者发现，乙烯如同一位精准的“植物建筑师”，通过剂量依赖的方式促进分枝形成

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-14

• 综述：CRISPR工程化微生物组：活体治疗剂革新血癌免疫疗法

  CRISPR工程化微生物组：活体治疗剂如何重塑血癌治疗格局在白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤等血液恶性肿瘤的治疗中，免疫逃逸、抗原异质性和治疗相关毒性仍是主要挑战。随着研究的深入，人类微生物组，特别是肠道微生物组，作为致癌作用、治疗疗效和毒性的关键调节因子崭露头角。肠道共生菌通过肠道-免疫轴影响全身免疫，其中微生物代谢物如短链脂肪酸（SCFAs）调节树突状细胞（DC）成熟、调节性T细胞（Treg）分化和髓源性抑制细胞活性。在血癌中，生态失调（以微生物多样性减少和Faecalibacterium或Akkermansia耗竭为特征）与疾病加速进展和CAR-T反应减弱相关。例如，富含Bifidobact

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-12-14

• 永生化人淋巴管内皮细胞的深度表征：转录组谱与VEGFC应答研究及其在淋巴疾病建模中的应用

  在生命科学和医学研究领域，科学家们常常依赖于体外培养的细胞来模拟人体内的生理和病理过程。对于淋巴系统相关疾病，特别是原发性淋巴管畸形（Primary Lymphatic Anomalies, PLA）的研究而言，人类真皮淋巴管内皮细胞（Human Dermal Lymphatic Endothelial Cells, HDLECs）长期以来被视为“金标准”模型。然而，这些源自单一供体的原代细胞存在一个致命的弱点：它们在实验室培养皿中经过几次传代后，就会逐渐“衰老”，失去其典型的淋巴管特征和增殖能力。更棘手的是，不同批次的细胞之间存在差异，给实验结果的稳定性和可重复性带来了巨大挑战。尤其是在利用

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-14

• 综述：作物非生物胁迫耐受性的整合多组学方法

  引言气候变化对全球农业构成重大挑战，非生物胁迫的日益频发严重威胁作物产量和品质。作为固着生物，植物演化出了复杂的生理、生化及分子机制以应对恶劣环境。近年来，多组学技术的蓬勃发展，特别是基因组学、表观基因组学和代谢组学的整合应用，极大地深化了我们对植物胁迫生物学的理解，为作物遗传改良提供了新机遇。植物应答非生物胁迫的遗传基础非生物胁迫条件影响众多功能各异的植物基因表达。这些胁迫诱导基因在胁迫响应中扮演双重角色：一方面通过产生关键代谢蛋白直接参与细胞防御，另一方面调控胁迫信号传递过程中的基因表达。利用微阵列和RNA-seq等技术，研究人员已成功鉴定了大量由不同非生物胁迫激活的基因。这些基因产物按其

  来源：Discover Plants

  时间：2025-12-14

• 化学诱导型CRISPR/Cas9回路：实现超高动态范围基因扰动的新策略

  在当今生命科学领域，CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为研究基因功能不可或缺的利器。然而，传统的组成型表达系统存在明显局限——它无法精确控制基因编辑发生的时间点，这就像一把始终开启的剪刀，随时可能造成意外的DNA损伤。特别是在研究必需基因时，持续的Cas9活性会导致细胞死亡或生长受阻，使得功能研究难以开展。为了解决这一难题，科学家们开发了化学诱导型CRISPR系统，其中四环素/多西环素(Tet/Dox)诱导系统应用最为广泛。但现有系统仍面临两大挑战：在未诱导状态下存在显著的"渗漏"编辑，导致背景基因扰动；而在诱导状态下，编辑效率往往不够理想。这种有限的动态范围（开/关状态对比）严重制约了

  来源：Nature Communications

  时间：2025-12-13

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