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  • CRISPR/Cas9介导的巨细胞病毒复制与基因表达抑制:一种靶向IE2和DNA聚合酶的潜在治疗策略

    巨细胞病毒(Cytomegalovirus, CMV)作为疱疹病毒科β亚家族的重要成员,在全球成人群体中的血清阳性率高达50-90%,尤其在发展中国家更为普遍。这种病毒不仅是先天性病毒感染的主要元凶,还会在免疫抑制人群(如器官移植受者或HIV/AIDS患者)中引发严重并发症。尽管已有五种抗CMV药物获得美国FDA批准,包括更昔洛韦(Ganciclovir, GCV)、缬更昔洛韦、膦甲酸、西多福韦和来特莫韦,但它们普遍存在毒性强、易产生耐药性及需要终身服药等问题。更棘手的是,CMV基因组庞大(约240 kbp),编码数百种蛋白,其复杂的复制机制和潜伏感染特性使得传统药物难以根治。面对这一挑战,研

    来源:The Microbe

    时间:2025-09-14

  • 综述:癌症研究中的技术创新与多组学方法:一项全面综述

    2. 方法论通过PubMed、Elsevier、Google Scholar等数据库对2010–2025年文献进行系统检索,关键词包括“癌症、多组学方法、测序技术、CRISPR/Cas9、人工智能/机器学习、影像诊断”等,并设定纳入标准涵盖技术革新与多组学在肿瘤诊断、预后及治疗中的应用研究。3. 癌症分子机制与通路概述癌症发展涉及复杂分子机制与信号网络,包括原癌基因突变(如p53)、肿瘤抑制基因失活及关键通路异常激活。MAPK、PI3K/AKT/mTOR和Wnt/β-catenin等信号通路在细胞增殖、凋亡逃逸和转移中起核心作用。此外,代谢重编程(如Warburg效应)和免疫微环境调控也是肿瘤

    来源:Biocell

    时间:2025-09-14

  • 基于哑铃形DNA拓扑结构的自持CRISPR/Cas12a指数扩增技术实现DNA甲基转移酶活性的超灵敏监测

    Highlight本研究的创新亮点在于首次将哑铃形DNA拓扑结构与CRISPR/Cas12a系统耦合,构建了具有自持性指数放大功能的生物传感平台,为表观遗传调控研究提供了超灵敏工具。Section snippetsReagents and apparatus实验所用氯化钠、氯化镁、Tris-HCl缓冲液及5-氟尿嘧啶购自国药集团化学试剂有限公司(上海)。Dam MTase、Dnmt1、M.SssI、MspI、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)、DpnI内切酶、LbCas12a酶、T4 DNA连接酶、核酸外切酶I(Exo I)及核酸外切酶III(Exo III)均购自北京纽英伦生物技术有限公司。所有寡核

    来源:Talanta

    时间:2025-09-14

  • RNA结合蛋白DDX3X通过TLE2-MYL9轴调控胰腺癌机械力学特性并驱动肿瘤进展

    胰腺导管腺癌(PDAC)作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一,其五年生存率仅为13%,当前的治疗手段远不能满足临床需求。这种治疗困境很大程度上源于对PDAC进展机制的认知不足——不仅涉及生化信号调控,更与关键的生物力学特性密切相关。肿瘤细胞通过改变自身力学特性与细胞外基质相互作用,形成促进肿瘤进展的物理微环境,然而人们对PDAC病理过程中的力学调控机制仍知之甚少。为系统探索PDAC进展的驱动因素,研究人员采用原位异种移植模型进行体内CRISPR-Cas9筛选,针对1084个RNA结合蛋白(RBPs)进行全基因组功能筛选。通过MAGeCK分析发现92个与胰腺癌进展相关的关键基因,其中DEAD-box解旋

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-09-13

  • 基于NanoLock与Craspase的CRISPR级联放大系统实现高灵敏无扩增RNA检测

    在生物医学研究和临床诊断领域,快速、灵敏的RNA检测技术对疾病早期诊断和病原体流行病控制具有重要意义。目前广泛使用的实时荧光定量PCR(RT-PCR)技术虽为金标准,但仍存在依赖核酸扩增、操作时间长、仪器要求高、易产生气溶胶污染等问题,限制了其在现场快速检测(point-of-care testing, POCT)中的应用。尽管等温扩增技术在一定程度上简化了操作流程,但其引物设计复杂性和扩增偏差仍制约其进一步发展。近年来,CRISPR-Cas系统因其高特异性和程序化识别能力,为核酸检测带来了新的技术突破,特别是Cas13和Cas12系统已开发出多种检测工具,但仍需依赖核酸切割活性或信号放大步骤

    来源:Nucleic Acids Research

    时间:2025-09-13

  • Dlc1缺失通过早期激活经典Wnt通路调控小鼠胚胎干细胞心脏定向分化的机制研究

    在胚胎发育的奇妙旅程中,心脏是最早开始功能活动的器官,其形成过程涉及精密复杂的细胞命运决定和信号网络调控。尽管已知BMP、WNT、Notch和FGF等多个信号通路参与心脏发育的时空调控,但这个调控网络的细节仍存在大量未知领域。特别值得注意的是,Dlc1(Deleted in Liver Cancer 1)基因在多种实体瘤中作为肿瘤抑制因子发挥作用,但其在胚胎发育特别是心脏形成过程中的功能却鲜为人知。先前研究发现Dlc1敲除小鼠无法存活超过10.5天胚胎期,并出现心脏腔室扭曲、心房心室异常扩大等表型,这提示Dlc1可能在心脏发育中扮演重要角色。为了深入探究Dlc1在心脏发育中的具体作用机制,研究

    来源:Genes & Diseases

    时间:2025-09-13

  • 综述:植物细胞壁生物合成:免疫信号传导、基因组编辑及其对生物质价值化的生理学意义

    植物细胞壁生物合成与免疫调控的分子前沿细胞壁结构与生物合成机制植物细胞壁是由纤维素(40–45%)、半纤维素(30–35%)和木质素(15–30%)构成的复杂三维网络。纤维素微纤丝通过氢键形成晶体结构,半纤维素(如木聚糖和葡糖醛酸木聚糖)通过共价键与纤维素连接,而木质素作为芳香族聚合物填充其间,提供机械强度并抵御病原体侵袭。次生细胞壁(SCW)的增厚过程涉及多种酶促反应,包括苯丙烷代谢途径中PAL、4CL、CAD等关键酶的协同调控,其转录网络受MYB、NAC等转录因子家族的高度调控。细胞壁修饰与免疫信号互作细胞壁完整性(CWI)的破坏会激活由模式识别受体(PRRs)介导的免疫信号通路。当病原体

    来源:Biotechnology Advances

    时间:2025-09-13

  • 综述:香蕉基因组设计育种

    香蕉育种由基因组设计引领的未来引言香蕉(Musa spp.),包括大蕉(plantains),是全球至关重要的水果和许多发展中国家人口的主食作物。它们由四个野生种通过种内或种间杂交驯化而来,分别是Musa acuminata(A基因组)、M. balbisiana(B基因组)、M. schizocarpa(S基因组)和M. troglodytarum(T基因组)。然而,栽培香蕉品种普遍存在三倍体、不育和单性结实等特性,这虽然带来了可食用的无籽果实,但也导致遗传背景狭窄,使其极易受到病虫害威胁,尤其是毁灭性的尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense

    来源:Journal of Integrative Plant Biology

    时间:2025-09-13

  • 利用CRISPR干扰技术探究副结核分枝杆菌在THP-1细胞内的生存机制及其毒力基因功能分析

    引言副结核分枝杆菌(Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, MAP)是约内病(Johne’s disease)的主要病原体,对畜牧业造成严重经济损失,同时被怀疑与人类克罗恩病(Crohn’s disease, CD)的发病相关。MAP的核心致病机制涉及其在宿主巨噬细胞内的持久存活能力,从而逃避免疫清除并导致慢性感染。尽管MAP的兽医和公共卫生意义重大,但针对其对人类巨噬细胞毒力的研究仍较为有限。先前研究间接提示多个MAP基因可能参与细胞内存活过程,包括:•malate dehydrogenase(mdh),参与三羧酸循环(TCA cycle)和

    来源:Journal of Bacteriology

    时间:2025-09-13

  • 嗜热球菌CAS-Cas4对分支DNA的加工:揭示核酸酶活性新机制及其在CRISPR适应性免疫中的意义

    在细菌和古菌的适应性免疫系统中,CRISPR-Cas系统通过整合外源病毒序列(称为“间隔”)到宿主基因组中,形成对病原体的记忆性防御。这一过程由CRISPR相关蛋白(Cas蛋白)介导,其中适应模块通常包含Cas1、Cas2和Cas4蛋白。Cas4蛋白根据其基因组定位分为CRISPR相关Cas4(CAS-Cas4)和独立存在的Solo-Cas4两类。尽管CAS-Cas4在CRISPR适应中具有重要作用,但古菌来源的CAS-Cas4蛋白尚未得到生化表征,其功能机制和多样性仍不明确。为了解决这一问题,研究人员对来自Thermococcus onnurineus NA1的CAS-Cas4蛋白TON_0

    来源:Journal of Biological Chemistry

    时间:2025-09-13

  • 序贯因子递送策略实现临床级iPSCs通用基因编辑的高效工作流程

    人类诱导多能干细胞(iPSCs)因其无限分化潜能已成为细胞治疗领域的重要起点。通过CRISPR基因编辑技术,研究人员可对iPSCs进行精准遗传改造,例如引入自杀基因提升治疗安全性,或修饰人类白细胞抗原(HLA)基因以增强免疫兼容性。然而,iPSCs中的基因敲入(KI)效率普遍较低,且传统增效策略(如抗生素筛选或复杂仪器分选)往往与药品生产质量管理规范(GMP)要求冲突。病毒载体递送虽能提高效率,但其GMP级生产工艺复杂、成本高昂。因此,开发一种高效、合规且无需复杂设备的基因编辑平台成为迫切需求。为解决上述问题,Catalent杜塞尔多夫有限公司的Thomas Berger、Boris Greb

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-09-13

  • 综述:利用CRISPR技术防治水稻稻瘟病的策略:尼泊尔的见解与展望

    Abstract水稻是尼泊尔乃至全球的关键作物,尼泊联邦政府在其第16个五年计划中强调了其经济重要性。然而,当地水稻栽培种面临由真菌Pyricularia oryzae引起的稻瘟病的严重威胁,导致产量大幅下降。此外,这一病害危及许多易感的土著水稻品种,使其保护变得紧迫。全球范围内,基因组编辑工具(GETs)因其加速育种潜力且产生的植株与传统方法培育的品种相当而逐渐被接受。但尼泊尔在研究和商业化方面应用此技术进展缓慢。通过基因组编辑靶向感病基因和抗性负调控因子,为改良本地水稻品种提供了巨大潜力。此类方法还能减少化学杀菌剂的使用,支持可持续的有机农业体系。基因组编辑工具和策略的持续进步正进一步提高

    来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

    时间:2025-09-13

  • 芳香化酶基因Cyp19a1aA/Cyp19a1aB双等位基因编辑诱导鲤性别逆转及全雌种群构建研究

    在鱼类养殖业中,性别控制育种是提升经济效益的重要策略。许多鲤科鱼类呈现雌性生长优势,但因其同型性染色体和性别决定基因(SDG)不明,传统激素诱导法存在环境污染与食品安全隐患。鲤作为四倍体模式物种,其性腺分化的分子机制尚不清晰,尤其芳香化酶(Cyp19a1a)在雌激素合成中的双等位基因功能冗余性未有定论。为解决上述问题,中国科学院水生生物研究所殷战团队通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,靶向鲤Cyp19a1aA和Cyp19a1aB基因第三/第二外显子共享序列,在F0代嵌合突变体中观察到XX遗传雌性向生理雄性(新雄鱼)的性逆转现象。研究发现突变比例与性逆转率呈正相关,且新雄鱼与野生型雌鱼杂交可

    来源:Applied Physiology Nutrition and Metabolism

    时间:2025-09-13

  • 玉米原生质体高效CRISPR编辑体系优化及关键花期抑制因子gRNA快速验证

    科研团队开发了基于玉米叶肉原生质体的优化CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9)基因编辑系统,实现了向导RNA(guide RNA, gRNA)活性的快速评估。采用热带自交系Tzi8,通过黄化苗培育和垂直切叶技术显著提升了原生质体产量(达17.88×106个/克鲜重)与转染后存活时长。使用10μg质粒DNA即可实现约50%的转染效率,且较高DNA用量并未带来显著增益,体现了该体系的资源高效特性。转染后原生质体活性可维持长达7天,为需要延长孵

    来源:Plant Cell Reports

    时间:2025-09-13

  • 利用双链DNA脱氨酶实现CRISPR扫描与靶向染色质可及性分析联用技术

    通过将CRISPR扫描技术与双链DNA脱氨酶介导的靶向染色质可及性分析相结合,本研究开发出TDAC-seq(靶向脱氨酶可及染色质测序)新方法。该技术利用胞苷脱氨酶和长读长测序手段,能够在内源性基因位点上实现靶向PCR扩增与测序,从而在单条染色质纤维层面解析CRISPR编辑对染色质开放状态的单核苷酸级影响。研究人员在人类CD34+造血干祖细胞(HSPCs)的红系分化过程中,应用该方法成功解析了激活胎儿血红蛋白表达的CRISPR编辑事件,并通过混合CRISPR和碱基编辑筛选技术对珠蛋白基因座增强子区域进行了系统性扫描。进一步扩展应用显示,该方法可单次检测与骨髓增殖性肿瘤风险相关的GFI1B增强子区

    来源:Nature Methods

    时间:2025-09-12

  • 定制化CRISPR-Cas9碱基编辑器精准修复ACTA2R179H突变挽救血管平滑肌功能障碍综合征表型

    研究人员通过蛋白质工程手段开发了定制化的CRISPR-Cas9碱基编辑器,专门靶向α-肌动蛋白同工型2(ACTA2)基因中最常见的致病突变R179H——该突变会导致多系统平滑肌功能障碍综合征(MSMDS),这是一种伴随卒中、主动脉夹层和儿童期死亡的遗传性血管病变。团队通过筛选数十种碱基编辑器构型,最终获得了能够精确实现A-to-G(腺嘌呤到鸟嘌呤)校正的编辑器,在有效修复突变的同时极大减少了伴随的有害脱靶编辑。研究团队构建了模拟人类MSMDS病理特征的小鼠模型,该模型表现出血管病变和早夭等典型表型。通过使用平滑肌靶向型腺相关病毒载体(AAV-PR)递送定制碱基编辑器,在MSMDS小鼠中实现了跨

    来源:Nature Biomedical Engineering

    时间:2025-09-12

  • 合成配子与“非同一性”难题:塑造未来婴儿的伦理与科技前沿

    随着合成生物学技术的飞速发展,科学家已能够从头设计并构建生命体的遗传蓝图。从2016年合成最小细菌基因组,到2023年酵母多条合成染色体的成功组装,人类正逐步掌握“编写生命密码”的能力。这些突破性进展催生了一个大胆设想:能否直接合成人类配子(精子和卵子),从而实现对后代基因组的精准设计?这一设想将生殖技术从现有的胚胎选择(如PGD植入前遗传学诊断)和基因编辑(如CRISPR技术)推向了更前沿的“创造生命”阶段,但也引发了前所未有的伦理挑战——当我们可以决定哪个孩子来到世间时,我们该如何承担这份责任?为了系统分析合成配子技术的伦理边界,西班牙格拉纳达大学和芬兰图尔库大学的科研团队在《TRENDS

    来源:TRENDS IN Genetics

    时间:2025-09-12

  • 双AAV载体高效递送大片段转基因的策略与应用

    尽管腺相关病毒(AAV)载体的载荷能力有限(<5 kb),其仍是体内递送治疗性基因的金标准。为突破这一限制,研究人员提出三种双AAV载体策略:通过基因组、转录本或蛋白质水平的重组实现大片段基因递送。本方案详细阐述了双AAV载体的设计原则、克隆构建、体外表达效率评估以及载体生产流程。此外,研究团队在人多能干细胞(iPSC)分化的视网膜类器官模型中验证了载体功能,并系统评估了小鼠经不同途径给药后各组织中转基因RNA和蛋白质的表达情况。该协议可适配多种模式生物及人类类器官培养体系,全程耗时约15–44周,为大规模基因治疗工具的开发提供了标准化技术支撑。

    来源:Nature Protocols

    时间:2025-09-12

  • 综述:植物生物技术中与顽固性相关的表观遗传因素

    表观遗传调控在植物再生顽固性中的作用机制引言植物离体培养技术虽在多种物种中取得成功,但在大豆、大麦、水稻等经济作物中仍存在严重的再生障碍现象,表现为器官发生或体细胞胚胎发生(SE)效率低下,以及遗传转化后转基因植株再生困难。这种顽固性严重限制了基因功能研究和育种应用。近年研究表明,表观遗传调控机制在细胞重编程过程中起核心作用,其动态变化直接影响植物的再生能力。表观遗传对体细胞胚胎发生顽固性的调控DNA甲基化在体细胞胚胎发生中的作用DNA甲基化状态通过调控基因表达决定体细胞的胚胎发生潜能。研究表明,胚胎发生相关基因(如BBM、LEC1、LEC2、SERK和WUS)的上调常伴随全局DNA甲基化水平

    来源:Genome

    时间:2025-09-12

  • 综述:癌症药物研发中的合成致死性:挑战与机遇

    Abstract合成致死性概念自二十余年前提出以来,始终是癌症靶向治疗领域的重要方向。虽然PARP抑制剂在BRCA突变癌症中的临床应用已成功验证该理念,但多数临床前发现的合成致死相互作用仍未能转化为有效疗法。转化进程缓慢的根源在于:靶向遗传依赖的药物开发本身存在技术挑战,且这些相互作用具有显著的细胞类型和组织特异性。前沿技术驱动新发现大规模遗传筛选技术(尤其是CRISPR-Cas9基因编辑系统)革新了合成致死相互作用的发掘流程。通过全基因组敲除筛选,研究人员能够系统性鉴定肿瘤细胞中的必需基因群。近年来,组合CRISPR筛选(Combinatorial CRISPR Screens)、碱基编辑(

    来源:Nature Reviews Drug Discovery

    时间:2025-09-12


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