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综述:顶复门寄生虫的免疫学见解与疫苗研究进展:新兴概念与创新
免疫反应与疫苗研发挑战顶复门寄生虫作为专性胞内原虫,包括疟原虫(Plasmodium)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)、隐孢子虫(Cryptosporidium)、艾美耳球虫(Eimeria)和巴贝斯虫(Babesia)等重要病原体。这些寄生虫通过复杂的生命周期、抗原变异和免疫逃避机制,使宿主免疫系统难以有效清除。例如,疟原虫的裂殖子表面蛋白(MSP1)呈现显著的菌株特异性变异,而弓形虫可寄生在免疫特权部位逃避宿主攻击。这些特性使得传统化疗和媒介控制措施效果有限,亟需开发新型疫苗。疫苗平台与技术突破当前疫苗开发主要聚焦四大技术路线:1.亚单位疫苗:采用重组蛋白技术表达保守抗原
来源:Microbial Pathogenesis
时间:2025-10-02
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液相色谱-高分辨率质谱联用技术:通过烷基胺的氢键作用分析完整的核糖核酸
罗伯特·L·罗斯 | J·迈克尔·萨顿 | 基利·墨菲 | 罗伯托·加梅斯 | 瑞安·考利 | 林珊华 | 杜敏 | 迈克尔·G·巴特利特美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市赛默飞世尔科技摘要核酸寡核苷酸是治疗疾病的一种有前景的方法。这些生物聚合物是通过合成方法生产的,这一过程可能会产生杂质。液相色谱与高分辨率质谱联用是一种用于确定样品纯度的可靠分析技术。传统上,在将样品送入质谱仪之前,会使用离子配对试剂来促进色谱分离,这种方法称为离子配对反相液相色谱质谱(IPRP-LC-MS)。对于IPRP-LC-MS来说,所选试剂的选择会随着测量寡核苷酸长度的增加而影响实验结果。这部分是由于寡核苷酸从液相转变为气相时
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-10-02
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TnpB:转座子保留机制作为基因编辑的潜在工具
摘要TnpB是一种由转座子编码的蛋白质,在原核生物的OMEGA系统中起着关键作用。据预测,它是CRISPR系统中Cas12蛋白的“祖先”。TnpB是一种可编程的RNA引导的DNA内切酶,利用ωRNA分子来引导目标DNA的结合和切割。与Cas9和Cas12等蛋白质相比,TnpB的体积更小,仅由大约400个氨基酸组成。这种较小的体积在细胞传递效率方面具有优势,因为单个病毒颗粒就可以携带它,并帮助其进入细胞核(基因组DNA所在的位置)。本文详细讨论了TnpB的结构和功能、它与其他基因编辑系统的关系以及在基因编辑中的潜在应用,为进一步研究和应用TnpB提供了全面的参考。
来源:Applied Biochemistry and Microbiology
时间:2025-10-02
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靶向敲除SmCPS4基因可提高丹参(Salvia miltiorrhiza)中丹参酮(tanshinone)的产量
在植物生物技术和药物开发领域,Salvia miltiorrhiza(丹参)作为一种重要的药用植物,因其富含多种具有生物活性的化合物而备受关注。其中,丹参酮(tanshinones)是一类从丹参根部和根茎中提取的高氧化度二萜类天然产物,具有广泛的药理活性,包括扩张血管、抗心律失常等特性。丹参酮不仅是传统中药的重要成分,还在现代药物研发中展现出潜在的抗癌作用,其机制涉及诱导细胞凋亡、抑制肿瘤增殖以及增强化疗和放疗的敏感性。随着对丹参酮生物合成途径研究的深入,科学家们逐渐认识到,通过基因编辑技术调控相关基因表达,是提升丹参酮产量和优化其药用价值的关键策略。为了实现这一目标,研究团队采用了一种基于A
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-02
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功能性RNA分裂驱动V型CRISPR-Cas系统从转座子中的进化涌现
转座子编码的TnpB核酸酶通过多次独立驯化事件演化出V型CRISPR-Cas12效应器。这些系统使用不同RNA分子作为DNA靶向引导:转座子来源的右端RNA(reRNAs或omega RNAs)指导TnpB,而CRISPR RNA(crRNA)指导V型CRISPR-Cas系统。研究人员鉴定出来自IS605和IS607-TnpB谱系的转座子-CRISPR中间体(TranCs),发现其能同时利用CRISPR RNA和reRNA引导DNA切割。劳森杆菌(Lawsonibacter sp.)来源的LaTranC的冷冻电镜(cryo-EM)结构显示,其引导RNA并非单分子reRNA,而是功能分裂为tra
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冷冻电镜揭示CasRx与DjCas13d的RNA靶向机制:结构导向的Cas13d酶理性设计
在基因编辑技术飞速发展的今天,CRISPR系统已经从DNA水平拓展至RNA水平的精准调控。尤其是CRISPR-Cas13系统,因其能够特异性地靶向和切割RNA,在基础研究、疾病治疗和分子诊断中展现出巨大潜力。Cas13d亚家族中的CasRx(也称为RfxCas13d)自发现以来,因其高特异性、高效性以及较低的反式(trans)切割活性,已成为RNA干扰和编辑的重要工具。然而,其残留的反式活性仍是在体应用中的潜在隐患。最近,研究人员从宏基因组数据中鉴定出DjCas13d,初步研究表明其反式切割活性比CasRx更低,同时保持相当的顺式(cis)切割效率,且分子更小,因此被视为更具应用前景的替代工具
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-10-01
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利用CRISPR/Cas9技术创制水稻OsSm RNA结合基因突变体库揭示其调控生长发育新机制
通过真核生物DNA转录产生的pre-mRNA(前信使核糖核酸)需经过剪接体(spliceosome)进行剪接,切除内含子并连接外显子形成成熟mRNA。剪接体作为庞大且高度动态的分子机器,其核心由五个小型核核糖核蛋白(snRNPs)及多种剪接相关蛋白组成。其中保守的Smith(Sm)复合体和Sm样蛋白(LSm)是snRNPs的主要组成部分,参与pre-mRNA剪接和mRNA降解等过程,从而调控基因表达,影响植物生长发育及胁迫响应。尽管水稻中已鉴定出25个Sm蛋白,但其在水稻生长发育中的具体功能仍不明确。本研究采用CRISPR/Cas9系统对15个OsSm基因进行编辑,成功获得13个突变体,突变效
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-01
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CRISPR-Cas7调控牙龈卟啉单胞菌宿主-病原体互作及其在牙周病进展中的新型致病机制
引言牙周病(PD)是全球第六大流行疾病,是导致成人牙齿丧失的主要原因。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)作为革兰阴性厌氧菌,是牙周炎的关键致病菌。其成功定植与存活依赖于对宿主免疫系统与龈下微生物群失衡的诱导能力,尤其是在慢性炎症环境下抵抗活性氧(ROS)的能力。CRISPR-Cas系统最初被描述为细菌抵御噬菌体和外源核酸的防御机制,但近期研究表明其还参与细菌的氧化应激抵抗、毒力调控和免疫逃逸等生物学过程。临床研究发现,在疾病进展的牙周位点中,P. gingivalis的I-B型CRISPR-Cas系统相关基因表达显著上调,提示该系统在牙周病发展中具有潜在作用。材
来源:Journal of Oral Microbiology
时间:2025-10-01
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CACNB1基因N端截短变异导致新型先天性肌病——兴奋收缩耦联机制新突破
在神经肌肉疾病研究领域,兴奋收缩耦联(Excitation-Contraction coupling, EC coupling)机制一直是核心课题。骨骼肌收缩依赖于L型电压门控钙通道(又称二氢吡啶受体,DHPR)与肌质网兰尼碱受体(RYR1)的精密互动。虽然CACNA1S(编码DHPR的α1S亚基)和RYR1基因变异导致的肌病已被广泛报道,但作为DHPR关键辅助亚基的β1编码基因CACNB1,其致病性变异尚未被发现。这留下了一个重要的科学问题:CACNB1是否参与人类肌肉疾病的发病机制?针对这个问题,来自西班牙和以色列的研究团队在《European Journal of Human Genet
来源:European Journal of Human Genetics
时间:2025-10-01
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靶向Ptrf远端增强子调控脂肪质量:单细胞多组学揭示肥胖治疗新策略
随着全球肥胖发病率的持续攀升,肥胖相关代谢性疾病已成为重大公共卫生问题。传统减肥手段如生活方式干预和药物治疗效果有限且易反弹,而通过基因编辑直接靶向关键代谢基因又可能引发不可预测的副作用。因此,开发能够精准调控脂肪组织功能的治疗策略迫在眉睫。聚合物I和转录释放因子(PTRF/Cavin-1)是细胞膜小窝(caveolae)结构形成的关键蛋白,在脂质代谢中发挥核心作用。既往研究发现PTRF缺失会导致先天性全身性脂肪营养不良症,但其在脂肪细胞分化中的具体调控机制尚未明确。更重要的是,能否通过靶向PTRF的调控元件而非编码区来实现脂肪量的精准调控,是领域内亟待解决的科学问题。在这项发表于《BMC B
来源:BMC Biology
时间:2025-10-01
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基于比较基因组学与生物信息学分析揭示Geobacillus属的益生潜力:从极端环境到肠道健康的新视角
在地球上各种极端环境中,存在着一种被称为嗜极微生物的特殊生命形式,它们借助进化适应在各种严酷条件下繁衍生息。其中,Geobacillus属作为一类专性嗜热、革兰氏阳性杆状细菌,能够在45-80°C的高温环境中生长,最适生长温度达55-65°C。这些微生物栖息地异常多样,从寒冷的南极环境到极端炎热的地热泉和赤道沙漠都能发现它们的踪迹。长期以来,Geobacillus属因其出色的耐热特性而在生物技术领域展现出重要价值。它们被广泛用于生产热稳定蛋白,如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等具有强大催化活性的酶类,同时在生物加工应用中扮演关键角色,包括生物燃料和生物柴油的生产以及生物修复过程。然而,尽管其在工业应用
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-01
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肌生成障碍在肢带型肌营养不良2B型中的机制研究:DYSF缺失导致肌管形成受损的新发现
骨骼肌组织拥有惊人的生长和再生能力,其中肌母细胞融合和肌管伸长是肌肉发育的基本过程。然而,在肌肉疾病患者和动物模型中,肌生成过程往往受损。肢带型肌营养不良2B型(Limb-girdle muscular dystrophy 2B, LGMD2B)正是一种由DYSF基因突变引起的遗传性肌肉疾病,患者表现为进行性肌无力、肌肉退化并被脂肪和纤维组织替代。虽然dysferlin蛋白在膜修复、囊泡运输和钙稳态中的作用已被广泛研究,但其在肌肉发育中的具体分子机制仍不清楚。为了解决dysferlin缺陷如何影响肌生成的问题,研究人员使用来自LGMD2B患者的永生化肌母细胞和通过CRISPR/Cas9技术构建
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-01
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异亮氨酰-tRNA合成酶(IleRS)耗竭揭示脓肿分枝杆菌与海分枝杆菌的代谢脆弱性及治疗新靶点
在微生物感染领域,非结核分枝杆菌(NTM)正成为日益严重的公共卫生威胁。其中,脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus)和海分枝杆菌(Mycobacterium marinum)尤为棘手——它们不仅对多种抗生素表现出先天耐药性,还能在宿主恶劣环境中持续存活,导致囊性纤维化患者和免疫缺陷人群面临治疗失败的风险。传统结核病治疗方案对这些非结核分枝杆菌往往收效甚微,迫切需要开发针对新靶点的治疗策略。氨基酸-tRNA合成酶(aaRSs)作为蛋白质合成的核心元件,近年来备受抗菌药物研发关注。其中异亮氨酰-tRNA合成酶(IleRS)因其在催化异亮氨酸与tRNA结合过程中的不可替代性,
来源:Communications Biology
时间:2025-10-01
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在Scedosporium apiospermum中优化CRISPR-Cas9基因编辑技术
摘要Scedosporium属真菌是机会性病原体,可引发多种人类感染。迄今为止,关于这些真菌的致病机制的信息仍然有限,部分原因是可用的遗传工具数量有限。本文中,我们利用CRISPR-Cas9技术(该技术在丝状真菌的功能基因组研究中取得了令人满意的结果)对Scedosporium属真菌进行了优化,具体是通过体外组装的Cas9核糖核蛋白(RNP)复合物来实现的。在这些真菌中,由于非同源重组的高发频率,野生型菌株的功能基因组研究尤为复杂。在进行研究之前,需要先破坏编码非同源末端连接系统组件的KU70基因,这需要使用第一个选择标记。利用双RNA引导的Cas9复合物在目标基因两端进行切割,随后与含有潮霉
来源:Mycopathologia
时间:2025-10-01
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在新螈中进行的多基因敲除实验揭示了5′ Hox基因在前后轴及近端-远端轴方向上的肢体发育中的新功能
摘要 背景 5' Hox基因在小鼠的近端-远端和前-后轴上的肢体形态形成中起着关键作用。然而,这些基因在四足动物中的功能保守性仍不清楚。我们之前发现,蝾螈的Hox13基因在肢体发育和再生过程中对于指(趾)的形成至关重要。相比之下,其他5' Hox基因(Hox9–Hox12)在蝾螈中的功能尚未明确。因此,我们利用CRISPR–Cas9技术生成了5' Hox基因敲除的蝾螈(Pleurodeles waltl)。
来源:Developmental Dynamics
时间:2025-10-01
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综述:创新方法应对抗菌素耐药性:新兴疗法与技术的综述
摘要抗菌素耐药性(AMR)的威胁在传染病领域带来了严峻挑战,导致全球范围内的疾病发病率和死亡率上升。由于没有新的抗生素被研发出来,医疗系统因此容易受到耐药病原体的侵袭。研究人员正在探索创新的方法来应对这一日益严重的耐药性危机。一种有前景的策略是采用联合用药的协同疗法,以提高治疗效果并减少耐药性。其他方法则侧重于针对导致耐药性的特定酶或蛋白质,从而破坏微生物的防御机制。药物递送系统的进步也显示出提高现有抗菌剂效果的前景。生物技术领域的突破,如噬菌体和抗体,已经在一定程度上实现了临床应用;而抗菌肽(AMPs)、溶菌酶和益生菌等新型方法仍处于研发阶段。新兴技术如CRISPR-Cas系统和工程噬菌体在
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins
时间:2025-10-01
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Cas9通过稳定核糖体-mTORC2互作激活信号通路调控细胞生长的机制研究
随着CRISPR-Cas9基因编辑技术的革命性发展,细菌来源的Cas9核酸酶已成为生物医学研究和临床治疗的核心工具。然而,这种外源蛋白在哺乳动物细胞中的长期表达是否会影响细胞自身功能,始终是领域内关注的安全隐患。尽管先前研究揭示了Cas9可能引发p53介导的DNA损伤反应、导致染色体异常删除和基因组重排等问题,但其对细胞基本行为如生长调控的影响仍缺乏系统研究。特别是在CRISPR筛选和基因治疗中,Cas9的稳定表达是否会给实验结果或治疗效果带来偏差,成为亟待解答的重要科学问题。在这项发表于《Nucleic Acids Research》的研究中,研究人员通过多组学技术手段揭示了Cas9蛋白调控
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-09-30
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利用CRISPR技术构建缺乏肿瘤相关抗原的Raji细胞平台,以研究CAR-T细胞治疗过程中抗原的丢失情况
CAR-T细胞疗法作为癌症免疫治疗的重要突破,尤其在血液系统恶性肿瘤治疗中展现出显著的疗效。然而,尽管该疗法在临床试验中取得了令人瞩目的成果,但其长期疗效仍面临诸多挑战,其中肿瘤相关抗原(TAA)的丢失是导致治疗耐药性的关键机制之一。这一现象在CD19靶向CAR-T细胞治疗中尤为突出,据统计,超过40%的患者在治疗后出现CD19抗原丢失,进而导致疾病复发。CD19是B细胞发育早期阶段的重要标志物,广泛参与B细胞受体信号传导,对于B细胞的存活和增殖至关重要。因此,抗原丢失不仅削弱了CAR-T细胞的识别能力,还成为临床治疗失败的重要原因。为应对这一挑战,研究者们开始探索多靶点CAR-T细胞疗法,通
来源:Frontiers in Genome Editing
时间:2025-09-30
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阳离子脂质体封装CRISPR-Cas13a试剂盒(CLICK)实现单细胞外囊泡中循环PD-L1 mRNA原位检测以监测免疫治疗效果
Highlight肿瘤来源的细胞外囊泡(TEVs)携带反映亲本细胞特征的mRNA,并与肿瘤进展相关(Han et al. 2023; Li et al. 2024),但TEVs中PD-L1 mRNA的丰度极低,这对灵敏、简易和小型化检测提出了挑战(Hu et al. 2018)。本研究构建了一种用于PD-L1 mRNA检测的CRISPR/Cas13a传感器,该系统由纯化的Cas13a核酸酶、靶向PD-L1 mRNA的CRISPR RNA(crRNA)以及RNA荧光报告分子组成(图2A)。在Cas13a蛋白家族中,我们选择了来自嗜热勒氏菌(LwaCas13a)的直系同源物,因其在哺乳动物系统中具
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-09-30
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CRISPR/Cas12a触发DNA风车驱动双模式自供能生物传感器:电容信号放大实现地中海贫血基因CD17的超灵敏便携检测
Section snippetsReagents, instruments, preparation of nanomaterials and assembly of biosensors本实验所用试剂、仪器、纳米材料制备及生物传感器组装方法详见支持信息。实验所用寡核苷酸序列见S1。Preparation of DW将H3(10 μL, 1 μM)与H2(10 μL, 1 μM)于95°C加热5分钟,冷却至室温1小时,获得H2/H3复合物,保存于4°C。将H4(30 μL, 1 μM)与180 μL金纳米颗粒(AuNPs)混合后,于37°C振荡孵育12小时。Characterization o
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-09-30