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鳞翅目昆虫中易化海藻糖转运蛋白基因复制赋予的代谢优势
基因复制不仅是基因家族形成和扩张的主要途径,更为功能多样性和冗余性奠定基础,为生物进化提供丰富的遗传资源。海藻糖(trehalose)作为昆虫优质碳源和血糖,其转运机制在鳞翅目昆虫中研究尚不充分。该研究系统鉴定并分析了家蚕易化海藻糖转运蛋白基因家族(Tret)的进化特征,发现家蚕和草地贪夜蛾存在显著的Tret基因扩增现象。研究团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术对家蚕第60号家族成员BmTret60进行改造。实验显示,虽然突变体幼虫具备基本生存能力,但雌雄个体在生长发育阶段呈现显著分化。深入研究发现,BmTret60作为Tret家族关键成员,通过调控末龄幼虫脂肪体(fat body)和血
来源:Insect Science
时间:2025-09-09
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BHLHE40与GATA2/3协同调控人类合体滋养层细胞分化的分子机制及其在妊娠障碍中的意义
引言胎盘作为母胎界面的关键器官,其发育异常会导致流产、子痫前期等妊娠疾病。滋养层干细胞(TSCs)分化为多核合体滋养层(STB)和侵袭性绒毛外滋养层(EVT)是胎盘发育的核心事件。STB通过合成人绒毛膜促性腺激素(HCG)等妊娠维持激素发挥功能,而HCGβ亚基编码基因CGB家族(CGB1-3/5/7/8)是STB的典型标志物。尽管已知TEAD4、GCM1等转录因子参与滋养层分化,但STB谱系决定的分子机制尚未完全阐明。结果CGB启动子pull-down鉴定BHLHE40为STB分化关键因子通过CGB启动子DNA pull-down联合质谱分析,从早期妊娠绒毛核提取物中筛选出9个候选转录因子。单
来源:Advanced Science
时间:2025-09-08
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叶绿体与病原体界面膜接触位点(MCS)调控植物局部免疫反应的新机制
在植物与病原体的军备竞赛中,叶绿体作为"防御兵工厂"的角色日益受到关注。这些绿色细胞器不仅能通过光合作用为植物提供能量,还能产生抗病原体的活性氧(ROS)和防御激素。然而,长期以来科学家们困惑的是:当病原体如致病疫霉(Phytophthora infestans)入侵时,叶绿体为何会聚集在病原体吸器周围?它们如何与宿主细胞特化的吸器外膜(EHM)互动?这种互动对植物免疫有何意义?这些问题构成了植物病理学领域的重要知识空白。为解答这些疑问,由Enoch Lok Him Yuen和Zachary Savage领衔的国际研究团队在《The Plant Cell》发表了突破性成果。研究采用多学科交叉方
来源:The Plant Cell
时间:2025-09-08
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杨树受体样激酶家族的高通量多重CRISPR编辑:基于细胞悬浮转化技术的创新研究
在植物发育过程中,受体样激酶(Receptor-like kinases, RLKs)作为细胞信号转导的"分子天线",调控着从生长发育到逆境响应的众多生物学过程。杨树作为多年生木本模式植物,其木质部特异表达的近200个RLK成员被推测参与木材形成调控,但这些基因的功能解析长期面临两大挑战:一是基因家族成员间存在高度功能冗余,传统单一基因敲除难以揭示其真实功能;二是木本植物遗传转化周期长、效率低,难以规模化构建多重突变体。虽然CRISPR/Cas9技术已在拟南芥、水稻等草本植物中实现多重编辑,但在杨树等木本植物中仍缺乏高效的高通量操作平台。为突破这些限制,来自浙江农林大学和中国科学院分子植物科学
来源:Plant Communications
时间:2025-09-08
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基于CRISPRi系统和表观抑制剂AZA的ROS响应性复合物用于PD-L1抑制及肿瘤免疫微环境重塑
在肿瘤免疫治疗领域,PD-1/PD-L1免疫检查点阻断疗法虽然展现出革命性的治疗效果,但临床应用中仍面临三大困境:抗体药物存在明显的个体差异性和免疫相关不良反应(irAEs);三阴性乳腺癌(TNBC)等"冷肿瘤"因缺乏免疫细胞浸润导致治疗响应率低;表观遗传调控异常造成的肿瘤抗原表达缺失进一步加剧免疫逃逸。如何精准调控PD-L1表达并同时激活肿瘤免疫原性,成为当前研究的重点难点。武汉理工大学化学化工与生命科学学院的Huan Deng、Qianru Li等研究团队在《Materials Today Bio》发表的研究,创新性地将基因编辑技术与表观调控相结合,开发出具有"智能"响应特性的纳米递药系统
来源:Materials Today Bio
时间:2025-09-08
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细胞表面波形蛋白膜拓扑结构与互作组的适应性基因组-蛋白质组学解析
在细胞生物学领域,波形蛋白(Vimentin)长期以来被视为典型的III型中间丝蛋白,主要参与维持细胞骨架结构、细胞迁移和细胞器锚定等胞内功能。然而近年研究发现,这种缺乏信号肽的蛋白竟能神奇地出现在细胞表面甚至被分泌到胞外环境,这种"胞外身份"在血管生成、伤口愈合、微生物感染和自身免疫疾病中扮演着重要角色。更令人困惑的是,细胞表面波形蛋白(csVim)既能作为受体又能作为配体发挥作用,但其膜方向性和完整的互作网络始终是未解之谜。这种知识空白严重阻碍了针对csVim相关疾病(从癌症转移、COVID-19到器官纤维化)的精准干预策略开发。为破解这一难题,多伦多大学牙科学院的研究团队在《Bioche
来源:Biochemistry and Biophysics Reports
时间:2025-09-08
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综述:胶体金技术在病毒诊断中的最新进展、临床应用及未来展望
胶体金技术:病毒诊断的纳米级革命Abstract胶体金技术凭借其快速、低成本及操作简便的特性,彻底改变了病毒诊断领域,尤其在即时检测(POCT)中表现卓越。金纳米颗粒(AuNPs)独特的局域表面等离子体共振(LSPR)效应和高比表面积,使其能在15分钟内通过抗原-抗体结合实现可视化检测。近年来,CRISPR-Cas整合的侧向层析试纸条(LFIA)、双模式等离子体生物传感器及CeO2-胶体金复合材料等创新技术,显著提升了检测灵敏度和多重病原体同步识别能力。Introduction自Faulk和Taylor于1971年开创性工作以来,胶体金技术从免疫电镜标记逐步发展为现代诊断试纸条的核心。1980
来源:Virology
时间:2025-09-08
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基于PCR-CRISPR/Cas12a的荧光与侧流层析双平台高效筛选CD71双等位基因突变体
HighlightCRISPR/Cas9基因编辑技术通过精确的基因插入、敲除和替换显著加速了功能基因组学研究。由于其高效性和精准性,该系统已广泛应用于增强抗病性、提高生产性能等领域。这些研究进展很大程度上依赖于特定靶基因的双等位基因编辑。然而,目前仍缺乏快速、低成本且操作简便的双等位突变细胞克隆筛选方法。DiscussionCRISPR/Cas12a系统作为V型CRISPR/Cas家族的RNA引导DNA内切酶,其非特异性反式切割(trans-cleavage)活性为分子检测提供了新思路。本研究中,我们利用该特性开发的双平台检测系统,在CD71基因编辑位点展现出优异的鉴别能力。值得注意的是,侧流
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-09-08
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Aplf/Dna2基因变异驱动染色体断裂并加速鼢鼠物种形成的分子机制研究
在生物进化过程中,染色体断裂和融合是常见的基因组重排现象,但其分子机制及其在物种形成中的作用仍知之甚少。鼢鼠(Myospalacinae)作为中国特有的地下啮齿动物,因其低氧洞穴环境对DNA修复的特殊需求,以及不同物种间显著的染色体数目变异(如Myospalax aspalax 2n=62与M. psilurus 2n=64),成为研究染色体进化与物种形成的理想模型。T)破坏了SRSF2蛋白结合位点,导致外显子6跳跃和提前终止密码子(PTC),产生缺失PAR结合锌指结构域(PBZ)的截短蛋白;同时Dna2基因内含子缺失降低了其活性。这两个变异协同破坏了DNA损伤修复(通过非同源末端连接途径NH
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-07
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COG6作为甲型流感病毒关键宿主因子的双重作用机制:受体调控与蛋白稳态维持
【宿主因子筛选与验证】通过全基因组CRISPR/Cas9敲除筛选系统,研究团队在A549细胞中鉴定出高尔基体保守寡聚复合体亚基6(COG6)是甲型流感病毒PR8(H1N1)感染的关键宿主因子。筛选流程包含三轮高MOI(5)的病毒加压选择,测序分析显示COG6 sgRNA显著富集。构建的COG6敲除细胞系在A549和H1299细胞中均表现出对PR8和H3N2毒株的显著抗性,病毒NP蛋白表达降低60%,病毒滴度下降0.5-1个对数级。值得注意的是,这种抑制作用具有病毒特异性,对寨卡病毒(ZIKV)和水泡性口炎病毒(VSV-GFP)无影响。【受体调控机制】COG6作为COG复合体的核心组分,其缺失导
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-09-07
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OsBRP1调控水稻发育与盐胁迫响应的分子机制及其非典型转录因子功能解析
在植物应对环境胁迫的复杂调控网络中,转录因子扮演着核心角色。传统观点认为,真核生物中RNA聚合酶II(Pol II)介导的转录需要七种通用转录因子(GTFs)形成前起始复合物(PIC),其中TFIIB作为核心组分高度保守。然而有趣的是,植物中TFIIB相关蛋白(BRP)家族显著扩张,例如拟南芥有14个成员而水稻有9个,暗示其可能演化出超越GTFs的新功能。这种扩张现象引发关键科学问题:这些"非典型"转录因子是否保留了原始GTF功能?它们如何参与植物特有的生长发育和环境适应过程?Su Yang团队在《Plant Stress》发表的研究,首次系统解析了水稻OsBRP1的生物学功能。研究人员采用多
来源:Plant Stress
时间:2025-09-07
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肝X受体β(LXRβ)缺陷通过调控先天免疫细胞加剧原发性硬化性胆管炎小鼠模型的肝损伤与纤维化
原发性硬化性胆管炎(PSC)是一种让人闻之色变的自身免疫性肝病,患者胆管会像被"水泥"堵塞般逐渐硬化,最终导致肝硬化甚至肝癌。尽管科学家们发现遗传因素、胆汁酸毒性、肠道菌群紊乱都可能参与其中,但核心发病机制仍像一团乱麻,临床治疗也长期停留在"治标不治本"的困境。更令人头疼的是,作为胆固醇代谢和免疫调节"总开关"的肝X受体(LXR)家族,其成员LXRβ在PSC中究竟扮演什么角色,科学界一直众说纷纭。北京大学人民医院消化内科徐骏教授团队在《Liver Research》发表的这项研究,就像给这个谜题投下了一束强光。研究人员采用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了Mdr2-/-、Lxrβ-/-和
来源:Liver Research
时间:2025-09-07
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综述:植物细胞命运转变的发育过程:去分化与再分化
植物细胞命运转变的发育过程:去分化与再分化引言植物细胞具有惊人的发育可塑性,能够通过去分化和再分化过程实现细胞命运的重编程。这一特性不仅帮助植物应对环境损伤,还为现代生物技术提供了关键工具。从19世纪Haberlandt提出细胞全能性概念,到近年单细胞测序技术的突破,科学家们逐步揭示了这一过程的分子奥秘。历史视角与理论基础早期研究发现,植物受伤部位会形成愈伤组织(callus),这种看似无序的细胞团实际上具有高度组织性。现代研究证实,愈伤组织中层细胞具有类似根静止中心(QC)的转录特征,表达SCR、WOX5/7等干细胞调控因子,成为再生能力的"储备库"。激素介导的去分化机制当外植体接触高生长素
来源:Horticultural Plant Journal
时间:2025-09-07
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基于等温一锅法RPA-CRISPR/Cas12b技术的布鲁氏菌快速高灵敏检测新策略
亮点布鲁氏菌作为兼性胞内病原体,其引起的布病临床表现复杂且非特异性,常导致慢性感染和高复发率。全球动物布病流行严重威胁畜牧业发展,现有检测方法存在耗时长、设备依赖性强等局限。讨论本研究突破性整合RPA与CRISPR/Cas12b系统,针对布鲁氏菌BCSP31基因保守区设计gRNA,利用Cas12b的TTN PAM偏好性(较Cas12a的TTTV丰度高3.4倍)和单碱基错配敏感性,开发出首个人畜布病一锅法检测平台。43℃恒温40分钟即可完成检测,灵敏度达3.65×101拷贝/反应(荧光法),较传统培养法(24-72小时)和PCR(2-3小时)显著提速。临床验证61例样本与金标准符合率100%,L
来源:Microchemical Journal
时间:2025-09-07
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RNA稳定性遗传变异调控复杂性状与疾病风险的机制解析
基因表达的精细调控不仅取决于转录过程,信使RNA(mRNA)的稳定性同样是关键因素。这项研究通过创新的计算流程RNAtracker,结合代谢标记实验(Bru/BruChase-seq)数据,成功区分了影响RNA稳定性的等位特异性变异(asRS)和影响转录的变异。在11种人类细胞系中,研究人员发现了665个基因中存在5000多个asRS变异位点。这些变异绝非随机分布——它们精准富集在保守的microRNA靶向区域和RNA结合蛋白(RBP)的结合位点,揭示了RNA降解调控的分子机制。研究团队进一步采用大规模平行筛选技术(MapUTR)和CRISPR prime编辑,验证了这些变异确实通过调控转录后
来源:Nature Genetics
时间:2025-09-06
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大豆种子脂肪酸积累的负调控因子GmERFA与GmNFYA互作机制及其育种应用价值
1 引言大豆作为全球最重要的油料作物之一,其种子含油量直接影响经济价值和工业应用。然而,大豆油脂积累的调控机制尚未完全阐明。本研究通过转录组分析和蛋白质互作筛选,发现AP2/ERF家族转录因子GmERFA在种子发育后期发挥"刹车"作用,与正调控因子GmNFYA互作,形成动态平衡网络调控油脂积累。2 结果2.1 GmERFA的鉴定与功能特征GmERFA(Glyma.02G016100)编码含AP2结构域的300个氨基酸蛋白,在低油大豆品种中高表达。亚细胞定位显示其定位于细胞核,具有转录抑制活性。过表达GmERFA导致拟南芥和大豆种子变小、含油量降低(降幅达5.4%),而蛋白含量显著增加(4.4%
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-09-06
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综述:追求治愈HIV:从干细胞移植到基因治疗
引言四十年来,人类免疫缺陷病毒(HIV)仍是全球公共卫生挑战。尽管抗逆转录病毒治疗(ART)能有效控制病毒复制,但潜伏病毒库的存在使根治成为难题。近期七例通过异基因造血干细胞移植实现HIV长期缓解的案例,为治愈研究提供了新方向。骨髓移植治愈HIV的历史五例患者通过CCR5Δ32/Δ32突变型alloHSCT获得HIV缓解,其机制包括:1.受体阻断:CCR5缺失使R5嗜性病毒无法入侵新生的免疫细胞;2.移植物抗病毒库效应:移植前放化疗和供体T细胞对宿主HIV感染细胞的清除作用。但案例也暴露局限性:•埃森患者因预存CXCR4嗜性病毒反弹失败•波士顿患者显示仅高嵌合率不足以防止病毒复活干细胞是否感染
来源:Frontiers in Genome Editing
时间:2025-09-06
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综述:等温扩增技术在DNA水凝胶生物传感中的整合应用
合成方法学视角下的DNA水凝胶构建DNA水凝胶可分为纯DNA型与杂化型两类。前者通过DNA纳米结构单元自组装或链置换反应构建,后者则整合聚合物/纳米材料以增强功能。例如,滚环扩增(RCA)产生的长单链DNA可同时作为支架与信号放大器,而杂交链式反应(HCR)生成的枝状网络能提升机械强度而不影响孔隙率。INAATs与水凝胶的协同增效机制酶依赖型策略如重组酶聚合酶扩增(RPA)能在水凝胶内实现局部高浓度扩增,突破扩散限制;酶非依赖型如熵驱动催化(EDC)则通过热力学调控实现自发组装。这种整合使检测限降低至阿摩尔级,并通过溶胀度变化实现裸眼读数。值得注意的是,Hg2+激活的Mg2+-DNAzyme系
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-09-06
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O-GlcNAc糖基化修饰通过基因工程增强NK细胞抗肿瘤免疫活性的机制研究
在肿瘤免疫治疗领域,自然杀伤(Natural Killer, NK)细胞因其无需抗原预敏即可杀伤肿瘤的特性备受关注。然而,肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)中的代谢压力和免疫抑制因素常导致NK细胞功能衰竭。其中,O-连接N-乙酰葡糖胺(O-linked N-acetylglucosamine, O-GlcNAc)修饰作为一种动态可逆的蛋白质翻译后修饰(Post-Translational Modification, PTM),虽在T细胞、B细胞等免疫细胞功能调控中已有研究,但其在NK细胞中的作用仍存争议。韩国生物科学与生物技术研究所(KRIBB)的Se-Cha
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-09-06
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基于3D球形DNA纳米结构与CRISPR-Cas12a耦合的H1N1病毒超灵敏生物传感器研究
Highlight本研究意外发现:3D球形DNA纳米结构的刚性结构赋予传感器卓越的储存稳定性,显著降低实验成本并缩短处理时间,为开发稳定高效的生物传感器指明新方向。Characterization of 3D spherical DNA nanostructure通过原子力显微镜(AFM)和动态光散射(DLS)共表征(图1a/b/c),3D球形DNA纳米结构展现出显著的空间构型特征。AFM拓扑图像清晰显示其高度规则的球形形貌,表面形态分析揭示其具有类球体的立体特征。定量DLS分析表明纳米结构粒径主要分布在50-60纳米范围(PDI=0.18),符合设计预期。Conclusion本研究成功构建基
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-09-06