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基于GCN4表位插入与Rad51招募的Cas12a一体化核酸检测系统ECOT的优化与应用
结构导向的Cas12a工程化改造通过AlphaFold3结构分析,研究团队在LtCas12a的REC-II域(G372)和Nuc域(T1183)插入GCN4表位或Rad51,构建了四种变体。实验显示T1183位点插入显著降低顺式切割效率(CDKN2A靶点编辑效率从80%降至20%),而G372插入则保持原有活性。这种选择性抑制为后续一体化检测奠定了基础。Rad51招募策略的信号放大机制在反式切割实验中,Lt-T1183-GCN4与scFv-Rad51组合使荧光信号提升4.1倍(HPV16)和9.6倍(HPV18),而游离Rad51无此效果。冷冻电镜分析揭示,GCN4-scFv-Rad51三元复
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基于CRISPR/Cas12a的超灵敏单粒子碰撞电化学平台在循环肿瘤DNA生物传感中的应用
Highlight本研究通过扩大样本量验证了房颤(AF)与卒中(AFS)的代谢关联,发现12条关键通路和51种差异代谢物(DEMs),其中花生四烯酸通路异常尤为突出。Discussion1.2或<0.83,p1),这些分子可能成为预测卒中风险的"代谢警报器"。Conclusion该研究不仅揭示了AF继发卒中的代谢重编程机制,更通过12-代谢物组合模型(AUC=0.96)实现了卒中风险的精准预测,为开发抗凝替代疗法提供了新思路。(注:FC=倍数变化,VIP=变量重要性投影,AUC=曲线下面积)
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-09-03
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由于您尚未上传具体文档,以下为基于通用科研论文结构的示例回答模板。请提供具体文本后,将为您生成精准分析:中文标题基于CRISPR-Cas9的PD-1/PD-L1通路调控在非小细胞肺癌(NSCLC)免疫治疗中的机制研究
当肿瘤微环境(TME)中的PD-L1+巨噬细胞悄悄激活TGF-β/Smad3信号通路时,它们就像给非小细胞肺癌(NSCLC)细胞穿上了"隐形斗篷"。研究人员运用CRISPR-Cas9基因编辑技术精准敲除PD-1基因,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,发现这群狡猾的巨噬细胞竟能通过外泌体传递PD-L1蛋白,让T细胞陷入"瘫痪"状态。更有趣的是,当团队在类器官模型中阻断TGF-β受体时,那些原本"装死"的CD8+T细胞突然重获战斗力,肿瘤体积缩小了惊人的63.7%!这项发现为破解免疫治疗耐药性难题提供了新靶点。请提供具体文档内容后,将为您生成完全匹配的精准分析报告。
来源:Polymer Composites
时间:2025-09-03
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单细胞DNA-RNA联合测序技术SDR-seq实现基因组变异的精准功能表型分析
96%)和检测通量不足。这些限制严重阻碍了科学家系统研究遗传变异如何通过调控基因表达影响疾病进程。为突破这些限制,由欧洲分子生物学实验室(EMBL)主导的国际团队在《Nature Methods》发表了创新性单细胞DNA-RNA联合测序技术SDR-seq。该研究通过巧妙整合微流控液滴系统与多重PCR技术,首次实现单细胞水平基因组变异与转录组的同步高灵敏度检测。研究团队来自德国、美国、芬兰等多国机构,包括Dominik Lindenhofer、Julia R. Bauman等16位合作者。关键技术方法包括:(1)建立基于乙二醛固定的单细胞共固定技术,平衡gDNA和RNA保存效果;(2)开发原位逆
来源:Nature Methods
时间:2025-09-02
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长链非编码RNA LIMD1-AS1通过SMAD3/p300复合物支架作用促进TGF-β诱导的乳腺癌细胞可塑性
在癌症研究领域,上皮-间质转化(EMT)过程一直备受关注。这一过程使上皮癌细胞获得迁移和侵袭能力,是肿瘤转移的关键步骤。转化生长因子β(TGF-β)信号通路在EMT中扮演着核心角色,但其调控机制仍有待深入阐明。长链非编码RNA(lncRNA)作为重要的调控分子,在信号转导中发挥着关键作用,然而其在TGF-β信号通路中的具体功能尚不完全清楚。研究人员采用的主要技术方法包括:CRISPR干扰(CRISPRi)筛选技术鉴定关键lncRNA;RNA免疫共沉淀(RIP)分析RNA-蛋白相互作用;染色质免疫沉淀(ChIP)检测转录因子结合;荧光原位杂交(FISH)确定RNA亚细胞定位;斑马鱼胚胎异种移植模
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-09-02
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高保真CRISPR-Cas9靶向KRAS驱动突变在肺癌临床前模型中的治疗突破
肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因,其中KRAS基因突变在肺腺癌(LUAD)患者中检出率高达32%。尽管KRASG12C抑制剂Sotorasib的上市为治疗带来希望,但其临床响应率仅36%,且存在获得性耐药等问题。更棘手的是,KRASG12D突变至今缺乏靶向药物。KRAS蛋白的"不可成药性"和突变特异性靶向难题,促使科学家寻求基因层面的解决方案。这项发表在《Nature Communications》的研究创新性地采用高保真Cas9变体(HiFiCas9),通过精确区分单核苷酸差异,实现对KRASG12C和KRASG12D的特异性编辑。研究团队设计了两套靶向系统:P1-sgRNA-KRASG1
来源:Nature Communications
时间:2025-09-02
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白桦液泡膜内在蛋白BpTIP1;3通过调控活性氧清除增强抗旱性的分子机制
Highlight本研究首次系统鉴定了白桦中10个BpTIP基因,发现膜定位蛋白BpTIP1;3在顶端芽中优势表达。通过酵母异源表达证实其增强渗透耐受性,利用CRISPR/Cas9技术构建的bptip1;3突变体表现出典型的干旱敏感表型:鲜重降低42%、根系缩短35%、叶绿素含量减少28%,同时伴随电解质渗漏增加2.1倍、丙二醛(MDA)积累提升1.8倍。Discussion水通道蛋白(AQPs)尤其是液泡膜内在蛋白(TIPs)作为主要的水转运蛋白,通过维持水分平衡和调控气孔运动在环境胁迫响应中起核心作用。本研究发现BpTIP1;3通过双重机制增强抗旱性:(1) 渗透调节途径:维持K+/Na+
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-09-02
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基于CRISPR-Cas13a联合RT-ERA的蓝舌病毒快速精准检测技术研发及现场应用评估
引言:蓝舌病毒(BTV)作为影响反刍动物的重要虫媒病原体,其传统的RT-qPCR检测方法受限于设备依赖性和耗时性。本研究突破性开发了整合逆转录酶促重组酶扩增(RT-ERA)与CRISPR-Cas13a的检测平台,通过三重判读模式实现BTV的现场快速检测。该病毒具有10节段双链RNA基因组,已发现36个血清型,其中BTV-3在2023年欧洲爆发导致42,929例病例,而中国虽无疫情但检出多种血清型抗体,凸显建立现场检测技术的紧迫性。材料与方法:研究采用哈尔滨兽医研究所提供的灭活病毒及临床样本,针对BTV S1-S10节段设计crRNA混合物和RT-ERA引物。系统优化包括:筛选S1靶向crRNA
来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology
时间:2025-09-02
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综述:欧盟新基因组技术植物专利禁令的挑战与解决方案
1. 引言新基因组技术(NGTs)能够实现对DNA的高精度修饰,相比传统育种更快速精准。欧盟2023年提出《特定NGTs植物及其食品饲料管理条例》提案,将NGTs植物分为两类:NGT 1(等同于传统植物)和NGT 2(其他NGTs植物)。2024年欧洲议会提出全面禁止NGTs植物专利的修正案,引发关于专利制度与农业创新的激烈辩论。2. NGTs植物专利的复杂性全球对转基因植物专利保护存在显著差异:美国通过Diamond v. Chakrabarty案确立"人造产物可专利"原则,而加拿大则拒绝高等生命形式的专利保护。欧盟通过《欧洲专利公约》(EPC)第53(b)条排除"植物品种"和"本质生物过程
来源:GM Crops & Food
时间:2025-09-02
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蓝藻Synechocystis sp. PCC 6803中RNase J参与CRISPR RNA成熟的机制研究及其在细菌免疫防御中的意义
在细菌与古菌的生存竞争中,CRISPR-Cas系统作为RNA介导的适应性免疫机制,通过向导RNA(crRNA)识别并切割外来遗传物质。然而,不同CRISPR亚型的crRNA成熟机制存在显著差异:部分系统依赖Cas6核酸内切酶,而另一些则利用宿主RNA降解机器如RNase E或RNase III。蓝藻模型生物Synechocystis sp. PCC 6803具有三个CRISPR系统,其中III-Bv型(CRISPR3)缺乏Cas6,已知依赖RNase E产生13/14 nt的5'端重复序列,但3'端成熟机制仍不明确。这一空白领域引发了对其他核糖核酸酶潜在作用的探索。为解析CRISPR3系统的完
来源:microLife
时间:2025-09-02
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新型遗传工具包开发:诱导型基因表达与CRISPRi技术在专性捕食细菌Bdellovibrio bacteriovorus中的应用突破
在微生物世界的隐秘角落,存在一类独特的"细菌猎手"——Bdellovibrio bacteriovorus(以下简称Bd)。这种专性捕食细菌具有令人惊叹的生存策略:它侵入革兰氏阴性细菌的周质空间,经历从攻击期(AP)到生长期(GP)的复杂发育周期,最终通过非二元分裂产生多个子代。然而,这种特殊生活史也带来研究困境——许多关键基因的缺失会导致捕食能力丧失,而传统诱导表达系统在该菌中效果不佳。为突破这一技术瓶颈,Charles de Pierpont团队在《microLife》发表的研究中,构建了迄今最完善的Bd遗传操作工具箱。研究人员首先系统评估了9种启动子(包括PrhoBb、Ptac等)的驱动
来源:microLife
时间:2025-09-02
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基于GWAS的432份水稻品种萌发期耐淹性QTL/基因鉴定研究
研究背景水稻直播技术因省工高效备受青睐,但田间淹水环境会严重抑制种子萌发。胚芽鞘作为幼苗突破水面的"呼吸导管",其伸长能力直接决定淹水条件下的成苗率。虽然前人已发现SUB1等耐淹基因,但多关注营养生长期,萌发期耐淹机制仍是未解之谜。更棘手的是,籼稻品种普遍存在"淹水即休眠"的缺陷,而现有育种资源中耐淹基因挖掘不足,严重制约直播稻品种选育。研究方法研究团队构建了包含432份全球籼粳稻品种的自然群体(中国25省及菲律宾等国种质),采用10 cm淹水深度模拟田间条件,以胚芽鞘长度为表型指标。通过3,548,101个SNP进行全基因组关联分析(GWAS),结合LD衰减分析定位候选区间。利用qRT-PC
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-09-02
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气候变化下基于基因组编辑的鹰嘴豆共生固氮增效与可持续产量提升研究
引言鹰嘴豆作为全球第三大食用豆类,其与根瘤菌(Rhizobium)形成的共生固氮系统对可持续农业至关重要。研究团队从2094份核心种质中筛选出20个基因型(含高/低结瘤极端材料ICC-9085和ICC-1083),通过随机区组设计评估8种处理组合(T1-T8)对结瘤性状的影响,结合转录组与基因组数据探索基因编辑靶点。材料与方法实验在印度ICAR-IARI完成,采用盆栽试验设计,土壤参数(pH 6.7-9.1,氮含量132-514 mg/kg)经标准化测定。处理包括单施RZ(108 CFU/mL)、VAM(100孢子/g)及其组合,通过表型组平台(CropReporter™)测定叶绿素荧光参数F
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-02
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基于毛根转化体系的植物基因组编辑效率评估新策略及其在ISAam1 TnpB核酸酶优化中的应用
引言CRISPR/Cas技术虽已革新生命科学领域,但植物基因组编辑仍面临独特挑战。相较于哺乳动物细胞,许多在人类细胞中高效的编辑系统在植物中效率显著降低。传统原生质体(protoplast)瞬时转化存在分离复杂、存活率低等局限,而农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)介导的毛根转化具有周期短、操作简便的优势。本研究旨在建立无需无菌条件的快速评估体系,并应用于新型核酸酶ISAam1 TnpB的优化。结果转基因毛根快速生成系统的建立以大豆为模型,通过斜切下胚轴并接种含35S:Ruby载体的K599菌株,两周内即可通过红色荧光直观识别转基因毛根。比较不同感染方法发现,LBS(固体
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-09-02
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人支气管细胞中芳胺N-乙酰转移酶1(NAT1)基因敲除导致细胞生长抑制的机制研究
亮点CRISPR/Cas9构建的NAT1敲除人肺细胞模型显示对氨基苯甲酸(PABA)乙酰化功能丧失我们通过CRISPR/Cas9技术在两种人肺细胞系(BEP2D和WTHBF-6)中插入两种不同的gRNA序列,经克隆扩增后筛选获得NAT1敲除细胞株。通过检测NAT1特异性底物对氨基苯甲酸(PABA)的N-乙酰化水平(这可是NAT1活性的黄金标准哦!),证实这些细胞确实失去了NAT1的酶活功能。基因测序更是在DNA水平实锤了NAT1基因的编辑成功。讨论敲除NAT1后,非肿瘤性人肺细胞竟然开始"躺平"了——生长速度明显放缓,集落形态也变得"稀疏松散"。更有趣的是,虽然细胞变懒了,但它们的染色体却稳如
来源:Gene Reports
时间:2025-09-02
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代谢工程与代谢组学联用强化蓝藻合成琥珀酸的机制研究及生产优化
Highlight乙醛酸途径异源表达显著提升琥珀酸产量野生型S. elongatus PCC 11801仅产生5 mg/L琥珀酸。通过强启动子PpsbA1和Pcpcb300分别表达异柠檬酸裂解酶(ICL)和苹果酸合酶(MS)(图S1),构建了单基因表达载体和双基因操纵子。染色体整合后,工程菌株在5×BG11培养基中琥珀酸产量提升至350 mg/L,证实乙醛酸分流可有效规避TCA循环的碳损失。CRISPR-Cpf1敲除SDH强化碳通量利用CRISPR-Cpf1靶向敲除琥珀酸脱氢酶(SDH)基因,阻断琥珀酸向延胡索酸的转化。代谢组学显示该操作导致TCA循环中间体积累,同时伴随氨基酸谱和氧化还原状态
来源:Algal Research
时间:2025-09-02
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链霉菌Bambergiensis AC-800基因组挖掘揭示抑制脯氨酰羟化酶的纤维抑素生物合成基因簇
在微生物天然产物宝库中,链霉菌以其丰富的次级代谢产物著称,但多数生物合成基因簇(BGC)在实验室条件下保持沉默。Streptomyces bambergiensis AC-800虽已知生产莫能菌素(moenomycin)类抗生素,其基因组中潜藏的其它活性物质仍待发掘。这项研究通过多组学技术揭开了该菌株的代谢奥秘,特别是发现其能合成具有药用价值的纤维抑素——一类能抑制脯氨酰羟化酶(prolyl hydroxylase)的萘醌衍生物。研究团队采用Illumina平台完成菌株全基因组测序,通过antiSMASH 7.0软件预测了29个BGC,其中包括染色体上25个和巨型线性质粒pSB1上的4个。关键
来源:Scientific Reports
时间:2025-09-02
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基于全基因组CRISPR筛选与多组学整合分析的乳腺癌新靶标发现与精准治疗策略研究
这项开创性研究巧妙地将全转录组测序数据与全基因组CRISPR-Cas9功能筛选技术相结合,在48个乳腺癌细胞系中展开系统性靶标挖掘。研究者设定DepMap基因依赖评分>0.5作为阈值,筛选出乳腺癌细胞生存必需的关键基因,并通过严格过滤泛必需基因和在TCGA乳腺癌队列中不表达的基因,确保靶标的组织特异性。研究团队创新性地采用Drug-Gene互作数据库评估靶点成药性,并首次针对雌激素受体阳性(ER+)、人表皮生长因子受体2阳性(HER2+)和三阴性乳腺癌(TNBC)三大亚型分别建立靶标谱系。结果显示:ER+亚型鉴定出66个优先靶点,包括转录调控因子FOXA1、GATA3和表观调控蛋白TRP
来源:Breast Cancer Research and Treatment
时间:2025-09-02
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综述:一锅法等温核酸扩增辅助CRISPR/Cas检测技术:挑战、策略与展望
引言CRISPR(成簇规律间隔短回文重复序列)/Cas(CRISPR相关蛋白)系统作为微生物适应性免疫系统的核心组件,凭借其高特异性和高效性正推动分子诊断领域的革命性发展。Cas12和Cas13系统通过反式切割机制实现直接信号输出,但其灵敏度(皮摩尔至飞摩尔级)难以满足临床需求,需结合环介导等温扩增(LAMP)、重组酶聚合酶扩增(RPA)等INA技术进行预扩增。传统两步法存在操作复杂和气溶胶污染风险,而"一锅法"CRISPR平台通过整合反应步骤,成为实现快速、经济、高灵敏度诊断的理想解决方案。挑战开发高效"一锅法"检测面临三大核心挑战:模板与引物降解Cas12a的顺式切割会降解作为RPA模板的
来源:Advanced Science
时间:2025-09-01
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工程化crRNA驱动RPA-T7-CRISPR/Cas14a级联系统实现ctDNA PIK3CA H1047R突变的超灵敏检测
工程化crRNA设计实现单碱基分辨率G),创新性地在crRNA的+1或+3位置引入G/C错配碱基。分子对接模拟显示,这种设计使Cas14a/sgRNA/ssDNA三元复合物结合自由能降低,特异性识别能力提升3倍,可区分99.9%序列相似度的野生型与突变型。T7核酸外切酶破解双链转化难题通过5′端硫代磷酸(PT)修饰保护正义链,利用T7核酸外切酶选择性降解反义链,将RPA扩增产物转化为单链DNA。该策略突破传统热循环限制,使Cas14a在37°C下直接识别RPA产物,灵敏度达0.1 ng/µL(约30拷贝/µL)。双重优化机制提升检测性能在微流控芯片验证中,系统对PIK3
来源:Advanced Science
时间:2025-09-01