• 从人类到小鼠，再回到人类：2型糖尿病中胰岛功能障碍的遗传与基因组学研究

  ### 2型糖尿病（T2D）的遗传与基因组学研究进展#### 一、研究背景与意义2型糖尿病（T2D）是全球范围内最普遍的代谢性疾病之一，其发病率与遗传变异、环境因素（如饮食、运动）的交互作用密切相关。尽管已有大量研究揭示了T2D的遗传基础，但如何将这些遗传关联转化为具体的分子机制和潜在治疗靶点仍是亟待解决的难题。近年来，人类基因组关联研究（GWAS）、多组学整合分析以及遗传多样性小鼠模型的建立，为解析T2D的致病机制提供了全新视角。#### 二、人类遗传学研究的突破1. **GWAS的里程碑进展** 2007年GWAS技术的引入成为T2D遗传研究的转折点。通过全基因组筛查，科学家发现多

  来源：Annual Review of Genetics

  时间：2025-11-27

• 基因编辑技术在未来的心血管治疗中的应用

  心血管疾病是当今全球致死率最高的健康问题之一，尽管传统药物和手术干预已取得一定进展，但遗传性心脏病等复杂病症仍缺乏根治性疗法。近年来，CRISPR-Cas9基因编辑技术为心血管疾病治疗开辟了新路径，其核心优势在于精准靶向致病基因，并已通过多种动物模型验证了临床潜力。本文系统梳理了基因编辑技术在心血管疾病中的研究进展、技术瓶颈及未来发展方向。### 一、基因编辑技术体系革新传统CRISPR-Cas9系统通过诱导DNA双链断裂（DSB）激活细胞修复机制，但存在脱靶风险高、需精确调控修复路径等问题。当前技术已形成四大分支：1. **核苷酸编辑技术**：通过融合Cas9与去氨酶（如CBE将C-G转化为

  来源：Annual Review of Genetics

  时间：2025-11-27

• 通过批量与单细胞CRISPR筛选鉴定心脏成纤维细胞纤维化转化的表观遗传调控因子

  心脏纤维化是多种心血管疾病（如心肌梗死、高血压性心脏病等）的共同病理特征，其特征是心脏组织中细胞外基质过度沉积，导致心脏僵硬和功能障碍。这一过程主要由肌成纤维细胞持续活化驱动，这些细胞通常由常驻的心脏成纤维细胞分化而来。尽管调控纤维化转化的信号通路和转录因子已被广泛研究，但染色质因子在肌成纤维细胞分化中的作用及其在病理性心脏纤维化中的贡献仍知之甚少。理解表观遗传调控层面对这一过程的控制，对于开发逆转或阻止纤维化进展的新疗法至关重要。为了系统揭示心脏成纤维细胞纤维化转化的表观遗传调控机制，研究人员开展了一项整合批量与单细胞CRISPR筛选的研究。主要关键技术包括：1）针对染色质相关基因的CRIS

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-27

• 14-3-3蛋白GmSMS6通过调控bZIP转录因子稳定性协调大豆种子重量与品质的分子机制

  大豆作为全球最重要的油料作物之一，为人类提供了丰富的植物蛋白和食用油。随着人口持续增长和消费需求升级，到2050年全球大豆产量需要翻倍才能满足需求。然而与水稻、小麦和玉米等主要作物相比，大豆产量的提升速度明显滞后，这使其成为育种改良的重要目标。种子重量作为作物产量的关键组成部分，在大豆驯化过程中显著增加，但其分子调控机制仍不清楚。虽然已有数百个与种子重量/大小相关的数量性状位点（QTL）被鉴定，但仅有少数因果基因得到功能验证。近日发表在《Nature Communications》的一项研究，首次揭示了一个调控大豆种子重量的关键基因GmSMS6，它编码一个14-3-3蛋白，通过协调转录因子Gm

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-27

• 采用“孤儿受体”策略：斑马鱼的Tlr4同源物介导对第IX/X族过渡金属的反应

  ### 斑马鱼TLR4同源体介导金属离子信号传导的机制研究#### 1. 研究背景与核心问题Toll样受体4（TLR4）作为模式识别受体（PRR）家族的核心成员，在哺乳动物中已明确其通过识别脂多糖（LPS）等病原相关分子模式（PAMPs）介导先天免疫应答的功能。然而，在鱼类这一古老脊椎动物模型中，TLR4同源体的具体功能长期存在争议。尽管结构保守性较高，鱼类TLR4同源体对LPS的响应性显著低于哺乳动物，且缺乏哺乳动物TLR4信号所需的关键共受体CD14。这种功能差异可能源于进化过程中TLR4 ligand谱的分化。当前研究核心在于探索鱼类TLR4是否具备直接识别金属离子的功能，并解析其在金属

  来源：Frontiers in Immunology

  时间：2025-11-27

• 利用CRISPR-Cas9技术编辑马铃薯中的淀粉分支酶（SBE2）基因，以增加抗性淀粉的含量，从而带来健康益处

  近年来，随着全球对健康食品需求的提升，开发高营养价值作物品种成为农业科研的重要方向。在块茎类作物中，马铃薯因其广泛的食用价值和巨大的种植规模备受关注。然而，传统马铃薯品种淀粉结构中直链淀粉（amylose）含量较低，导致其升糖指数较高，对糖尿病和肥胖等代谢疾病防控存在局限。近年来，基因编辑技术的突破为作物改良提供了新工具，其中CRISPR-Cas9系统因其精准性和高效性被广泛应用。本研究以印度主要马铃薯品种Kufri Chipsona-I为对象，通过靶向编辑其淀粉合成关键基因SBE2.1和SBE2.2，成功培育出高直链淀粉及抗性淀粉含量的新型马铃薯品系，为功能性食品开发提供了重要技术支撑。##

  来源：Frontiers in Genome Editing

  时间：2025-11-27

• 通过CRISPR/Cas9技术培育出缺乏罗克福汀C（roquefortine C）和麦考酚酸（mycophenolic acid）的罗克福奶酪青霉菌（Penicillium roqueforti）菌株，从而实现了无毒素的蓝纹奶酪生产

  蓝纹奶酪发酵真菌产毒机制与基因编辑调控研究进展摘要：本研究团队通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功构建了产罗克福特菌素C和霉酚酸缺陷型青霉属羊毛孢菌（Penicillium roqueforti）菌株。实验采用实验室模拟奶酪制作工艺，对比分析显示工程菌株发酵产物中检测不到目标毒素，而野生菌株制品中罗克福特菌素C含量最高可达17,900 μg/kg，霉酚酸达6,000 μg/kg。创新性地发现突变体存在菌丝体生物量减少15-20%且耐盐性下降的生理特征，但未观察到对奶酪水解酶活性的显著影响。该成果为开发安全型蓝纹奶酪提供了新路径，同时揭示了基因编辑对真菌代谢网络的多维度调控效应。研究背景

  来源：International Journal of Food Microbiology

  时间：2025-11-27

• ATR是一种DNA损伤激酶，能够调节利什曼原虫（Leishmania major）中的DNA复制时序

  该研究系统性地探讨了Leishmania major（大麻地衣鞭毛虫）中ATR蛋白的功能及其对基因组稳定性的调控机制。ATR作为DNA复制压力响应的关键调控因子，在真核生物中广泛参与单链DNA识别、复制叉稳定及细胞周期调控等核心功能。研究通过CRISPR/Cas9技术构建了N端标记的ATR完整蛋白株（mycATR）和C末端缺失突变株（mycATRΔC-/-），结合多组学方法揭示了ATR在Leishmania独特基因组架构中的特殊作用。### 核心发现解析1. **ATR蛋白亚细胞定位依赖C末端结构域** 免疫荧光实验显示，完整ATR蛋白在细胞核内呈显著富集，而C末端缺失突变株（mycA

  来源：PLOS Genetics

  时间：2025-11-27

• 基于多糖的CRISPR/Cas基因治疗递送系统：克服挑战并推动药物解决方案的发展

  摘要 CRISPR/Cas基因编辑技术的出现彻底改变了分子生物学领域，为治疗遗传性疾病、癌症和其他复杂疾病提供了前所未有的精确度和潜力。然而，要使CRISPR/Cas在临床环境中真正发挥作用，最大的挑战之一就是如何将CRISPR组件（包括引导RNA（gRNA）和Cas蛋白）有效地递送到特定的细胞或组织中。安全、精准且高效的递送机制仍然是关键瓶颈。虽然已经探索了病毒载体、脂质纳米颗粒和合成聚合物等递送方法，但这些方法存在免疫原性、毒性以及递送能力有限等缺点。基于多糖的递送系统由于其天然来源、良好的生物相容性和多样的化学性质，成为一种有前景的替

  来源：Current Gene Therapy

  时间：2025-11-27

• BABA受体PpIBI1整合了早期病原体相关诱导（PTI）反应和晚期系统抗性（SAR）反应，从而提高了采后桃果的抗性

  该研究系统解析了BABA在桃果实抗病调控中的分子机制，重点揭示了天冬氨酸-tRNA合成酶（AspRS）同源蛋白PpIBI1的核心作用。通过多组学整合分析，发现该蛋白通过两个独立但协同的信号通路实现防御激活：一方面与PRR受体共受体PpBAK1形成复合体，快速启动以活性氧（ROS）暴发为标志的局部模式触发免疫（PTI）；另一方面通过核定位与TCP家族转录因子PpTCP2相互作用，激活水杨酸（SA）信号通路，诱导系统获得性抗性（SAR）。这种时空分离的防御调控模式，为理解植物双信号通路协同作用提供了新视角。研究首先通过酵母双杂交筛选鉴定出PpIBI1作为BABA感知的关键受体。功能验证显示该蛋白在

  来源：Postharvest Biology and Technology

  时间：2025-11-27

• 基因编辑揭示驱动蛋白-12调控棉铃虫对Bt毒素Cry1Ac的敏感性

  在现代农业的绿色防线中，转基因Bt作物扮演着至关重要的角色。它们能够自身产生源自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)的杀虫蛋白，从而有效控制害虫，减少化学农药的使用，保护生态环境。然而，道高一尺魔高一丈，害虫也在不断进化以应对这一威胁。截至目前，全球已有至少11种害虫对Bt作物产生了抗性，其中棉铃虫(Helicoverpa zea)，又称玉米穗虫，对Bt棉花产生的主要毒素Cry1Ac的抗性问题尤为突出，已成为美国最具经济破坏力的害虫难题之一。传统的观点认为，害虫对Bt毒素产生抗性主要与其中肠细胞表面的受体蛋白（如钙粘蛋白cadherin、氨肽酶-N、碱性磷酸酶

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-11-27

• Cas13d crRNA设计参数系统评估：优化鸡细胞RNA靶向的关键研究

  随着CRISPR基因编辑技术的飞速发展，科学家们已经能够像使用分子剪刀一样精确修剪DNA。然而，对于RNA世界的操控却一直面临更大挑战。直到Cas13系统的发现，这一局面才得以改变。Cas13作为一种RNA引导的RNA靶向工具，不仅能特异性切割目标RNA，还展现出独特的"旁切活性"——在识别目标后无差别降解周围RNA分子。这种特性虽然有利于核酸检测应用，却成为细胞内治疗的主要障碍。在众多Cas13变体中，源自Ruminococcus flavefaciens的RfxCas13d因其紧凑尺寸和高效率备受关注。然而，其crRNA设计原则仍不明确，特别是在不同物种细胞环境中的表现差异显著。禽类细胞作

  来源：Functional & Integrative Genomics

  时间：2025-11-27

• CEBPB基因通过调控间充质干细胞增殖与分化影响猪脂肪生成的双重功能研究

  在追求优质猪肉产品和攻克人类肥胖难题的双重驱动下，科学家们一直试图揭开脂肪细胞分化的神秘面纱。脂肪生成（Adipogenesis）作为脂肪组织发育的核心过程，不仅直接影响猪的生长速率、能量代谢和肉品品质，更因其与人类脂肪生物学的高度相似性，使猪成为研究肥胖及相关代谢疾病的理想大型动物模型。在这一复杂的分化过程中，转录因子网络扮演着指挥者的角色，其中CCAAT/增强子结合蛋白β（C/EBPβ）被认为是启动脂肪生成的关键早期调控因子。然而，尽管在人类和小鼠模型中CEBPB基因的功能已被广泛研究，其在猪脂肪生成中的具体调控机制，尤其是对细胞增殖的影响，仍是一片亟待探索的空白。为了解决这一问题，由Me

  来源：Journal of Applied Genetics

  时间：2025-11-27

• 通过CRISPR/Cas12a介导的基因编辑技术改造GmFAD2和GmFAD3基因，从而改善大豆脂肪酸组成

  摘要核心信息利用CRISPR/Cas12a技术，我们通过敲除GmFAD2（GmFAD2-1A、GmFAD2-1B）和GmFAD3（GmFAD3A、GmFAD3B）基因，培育出了新型大豆品种，这些品种的油酸或亚油酸含量有所提高。摘要大豆油中含有大量的多不饱和脂肪酸（PUFAs），这类脂肪酸能够降低胆固醇水平并有助于预防高血压，从而对人类健康具有重要意义。然而，PUFAs的化学稳定性较差，容易发生氧化反应，从而产生有害的反式脂肪酸。为了解决这一问题，精确调控大豆中的脂肪酸组成对于健康应用至关重要。在本研究中，我们采用了CRISPR/Cas12a基因编辑技术，选择性地敲除了大豆中的GmFAD2（Gm

  来源：Plant Cell Reports

  时间：2025-11-27

• 综述：小麦营养品质和非生物胁迫耐受性的改良研究

  小麦营养品质与非生物胁迫耐受性的协同改良2 小麦营养成分及其利用小麦作为全球主要粮食作物，其籽粒富含碳水化合物（90%以上为淀粉）、蛋白质（7-22%）及矿物质（铜Cu、镁Mg、锌Zn、铁Fe、磷P）等。全麦中的阿拉伯木聚糖等膳食纤维（12-15%）有益肠道健康，但精加工过程导致纤维流失。麸皮层集中了抗氧化剂（如阿魏酸）及维生素（硫胺素、核黄素等），而胚乳主要提供淀粉与面筋蛋白。面筋赋予面团弹性，却可能引发乳糜泻等健康问题。值得注意的是，小麦蛋白缺乏赖氨酸和苏氨酸等必需氨基酸，且植酸等抗营养因子会降低矿物质生物利用率。3 小麦营养品质改良针对“隐性饥饿”，生物强化成为关键策略。传统育种通过筛选

  来源：Discover Plants

  时间：2025-11-27

• 在感染过程中，弓形虫效应蛋白TgROP1会与内质网建立膜接触位点

  近年来，真核生物细胞器间接触点（Membrane Contact Sites, MCS）在病原体入侵和宿主-病原体互作中的作用日益受到关注。MCS是由特异性蛋白 tether 形成的纳米级膜接触界面，不仅参与细胞器间物质交换，还在免疫信号传导、脂质代谢等关键生理过程中发挥调控作用。然而，关于异源生物如弓形虫（*Toxoplasma gondii*）如何利用宿主MCS进行感染的分子机制仍存在重大科学挑战。本文通过开发新型荧光传感器技术，结合CRISPR基因筛选策略，首次系统揭示了弓形虫通过效应蛋白TgROP1模拟宿主VAPA/B的FFAT结构域，建立宿主内质网（ER）-寄生虫囊包（PVM）特异性

  来源：Nature Microbiology

  时间：2025-11-26

• 可调突变窗口的连续定向超突变系统RESPECTevo实现高效蛋白质连续进化

  在生物技术领域，如何快速优化蛋白质功能是一个核心挑战。传统定向进化方法通常需要在体外引入突变，然后通过转化将突变文库导入细胞，这个过程不仅效率低，而且文库规模受限于转化效率，难以深入探索巨大的蛋白质序列空间。自然界中，抗体亲和力成熟过程给我们上了生动的一课：免疫系统通过体细胞超突变（Somatic Hypermutation, SHM）机制，优先在抗体互补性决定区（Complementarity-Determining Regions, CDRs）这一小段关键区域内引入高频突变，从而高效地筛选出高亲和力抗体。能否在实验室中模拟这种精准的靶向突变策略，开发出能够在小范围特定DNA区域内高效引入突

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-26

• 基于微滤膜机械穿孔的CRISPR/Cas9基因编辑技术揭示FKBPL在先兆子痫中作用机制

  在妊娠并发症中，先兆子痫（preeclampsia）是一种严重的疾病，其特征是胎盘功能异常和滋养层细胞（trophoblast cells）功能障碍，导致显著的母婴发病率和死亡率。这种疾病通常发生在妊娠20周后，影响2-8%的妊娠。胎盘的健康依赖于滋养层细胞的正常迁移、侵袭和增殖，这些过程的异常与先兆子痫的发病机制密切相关。FK506结合蛋白样（FKBPL）基因在调节滋养层细胞动态中起着关键作用，但在先兆子痫早期患者中表达显著下调。然而，由于递送效率低和细胞存活率差，使用CRISPR（成簇规律间隔短回文重复序列）/Cas9（CRISPR相关蛋白9）技术编辑FKBPL基因在滋养层细胞中一直面临挑

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-11-26

• 确定PKN2和MOB4为集体细胞迁移的协调因子

  细胞集体迁移是动物发育和修复过程中的关键机制，其协调性依赖于多种分子调控网络。近年来，研究者通过系统性筛选和功能验证，逐步揭示了这一过程的分子基础。本研究以乳腺癌上皮细胞系MCF10A为模型，结合依赖图谱分析和CRISPR/Cas9基因敲除技术，成功鉴定出PKN2和MOB4两个关键调控因子，并阐明了其作用机制。### 1. 研究背景与策略细胞集体迁移在胚胎发育、器官形成及组织修复中发挥重要作用。虽然单细胞迁移机制研究较为成熟，但集体迁移的协调机制仍不明确。已知RAC1-WAVE-Arp2/3通路通过调控分支肌动蛋白聚合，既驱动细胞膜伪足延伸（如lamellipodium），又维持上皮细胞间的粘

  来源：Advanced Science

  时间：2025-11-26

• 基因编辑猪中甲型流感病毒传播的阻断

  ### 研究背景与意义 流感A病毒（IAV）对全球畜牧业和公共卫生构成重大威胁。猪作为IAV的中间宿主，其感染不仅导致直接经济损失，还可能通过病毒基因重组产生新亚型，进而引发人畜共患病。近年来，基因编辑技术为宿主抗病毒提供了新思路。例如，敲除CD163基因的猪对猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒（PRRSV）完全免疫，而敲除ANP32A基因的鸡对IAV具有抗性。这一领域的关键挑战在于如何通过宿主基因编辑有效阻断病毒传播，同时避免病毒通过其他途径逃逸。 ### 实验设计与目标 研究团队利用CRISPR-Cas9技术，成功生成并验证了缺乏TMPRSS2基因的猪（KO猪）。TMPRSS2作为病毒受体激

  来源：Emerging Microbes & Infections

  时间：2025-11-26

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