• 综述：植物-微生物组工程：协同微生物伙伴促进作物健康与可持续发展

  筛选SynComs设计的 beneficial microbes传统微生物筛选主要基于体外植物促生特性，如固氮、铁载体产生等，但往往难以在田间建立稳定互作。新一代测序技术揭示了微生物群落结构动态与植物基因型、环境的复杂关联。研究表明，基于"核心微生物组"概念筛选具有定殖优势的功能菌株（如玉米根际富集的粘液固氮菌）可显著提升SynComs稳定性。网络分析工具如iMeta、ggClusterNet可识别调控群落动态的"关键OTUs"，而培养基数据库KOMODO助力难培养菌株的分离。设计与工程化定制SynComs构建高效SynComs需遵循三步骤：首先选择与宿主共进化程度高的本土微生物（如香蕉内生菌

  来源：Plant Growth Regulation

  时间：2025-08-23

• 基于级联信号放大与磁分离技术的miRNA-21高灵敏度电化学发光生物传感器研发及其在急性肾损伤早期诊断中的应用

  亮点本研究巧妙融合T7 RNA聚合酶驱动的转录扩增与CRISPR/Cas13a的"分子剪刀"特性，构建了级联信号放大系统：1°扩增由T7 RNA聚合酶高效合成ssRNA实现，2°扩增通过Cas13a/crRNA复合物对含-UU-序列发卡结构（HP）的精准切割触发。磁性分离技术进一步清除背景干扰，使Ru(phen)32+发光信号"去噪增效"。实验原理如方案1所示，该ECL生物传感器通过"锁钥识别-级联放大-磁珠净化"三步策略运作：1.靶标捕获：miRNA-21特异性解开捕获探针（CP）颈环结构，与T7启动子共组装为DNA模板；2.转录风暴：T7 RNA聚合酶以DNA模板为蓝图，NTP为原料，爆发

  来源：Microchemical Journal

  时间：2025-08-23

• CRISPR-Cas9介导的亚麻荠FAE1基因三重等位敲除及体细胞胚发生体系优化研究

  在低投入油料作物亚麻荠的遗传改良研究中，科学家们展开了一场精准的"基因剪刀手术"。这种六倍体植物含有三个FAE1（脂肪酸延伸酶1）基因等位拷贝，其编码的酶会催化生成商业价值较低的极长链脂肪酸（VLCFAs）。研究团队巧妙设计CRISPR-Cas9系统，构建了携带特异性gRNA的pFGC-pcoCas9重组载体，犹如为细胞配备了三重制导的"分子导弹"。实验首先建立了高效的体细胞胚发生平台：萌发种子在离体条件下培育的顶芽组织成为基因编辑的"手术台"。在五种植物生长调节剂（NAA、BAP、2,4-D、TDZ和Kin）的组合筛选中，子叶外植体在含0.5 mg/L NAA和5 mg/L BAP的MS培养

  来源：Plant Molecular Biology Reporter

  时间：2025-08-23

• 酶拯救代谢物缺失导致罕见骨骼发育不良的分子机制解析

  生命体内复杂的酶催化反应网络时常面临酶失活的风险。近期《Nature》发表的研究揭示了一个精妙的代谢补偿机制：当UXS1酶（UDP-xylose synthase）在内质网因NAD+不足而失活时，TGDS酶产生的特殊代谢物能像"急救员"一样恢复其活性。这种机制缺陷正是导致Catel-Manzke综合征（一种以短指畸形、腭裂为特征的罕见骨骼发育不良）的关键原因。研究人员采用多学科技术手段展开研究：通过CRISPR-Cas9构建基因敲除细胞系和转基因小鼠模型；利用LC-MS精确测定亚细胞代谢物水平；结合重组蛋白体外实验验证酶活机制；对患者来源细胞进行代谢分析。临床样本包括5例Catel-Manzk

  来源：Nature

  时间：2025-08-22

• 靶向G1-S检查点缺陷癌症的突破：环肽类cyclin A/B RxL抑制剂诱导选择性凋亡的机制与应用

  在恶性肿瘤治疗领域，G1-S细胞周期检查点的失控是常见特征。小细胞肺癌（SCLC）等癌症中，RB1和TP53的近乎普遍性功能缺失突变导致E2F转录因子过度激活——这把"双刃剑"虽促进细胞增殖，但超活化又会触发凋亡。如何利用这一"金发姑娘现象"开发靶向疗法？Shilpa Singh等团队在《Nature》发表的研究给出了创新答案。传统靶向cyclin-CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶）的策略多聚焦激酶活性抑制，而本研究另辟蹊径，瞄准了cyclin与底物间的RxL基序相互作用界面。这个曾被认为"不可成药"的蛋白-蛋白相互作用界面，通过环肽类分子的精巧设计被成功靶向。研究人员开发的CIRc系列化合物不

  来源：Nature

  时间：2025-08-22

• 转录因子BACH2调控组织驻留记忆T细胞程序促进HIV-1持续感染的机制研究

  在艾滋病治疗领域，抗逆转录病毒疗法（ART）虽能控制病毒复制，却无法根除HIV-1储存库。这个科学难题的核心在于病毒如何在免疫系统的持续攻击下潜伏存活。近年研究发现，80-95%的HIV-1感染细胞存在于肠道等淋巴组织，但对其持续感染机制的认识远不如血液中的病毒储存库清晰。更令人困惑的是，HIV-1特异性CD8+ T细胞在肠道中的功能状态及其对病毒清除的影响也尚未阐明。这些知识缺口严重阻碍了治愈策略的开发。针对这些关键问题，Yulong Wei和Ya-Chi Ho团队在《Immunity》发表了突破性研究。他们创新性地将单细胞多组学技术（DOGMA-seq）与T细胞受体富集测序（TREK-se

  来源：Immunity

  时间：2025-08-22

• GATOR1-mTORC1通路缺失协同MYC过表达驱动淋巴瘤发生并揭示治疗新靶点

  在肿瘤研究领域，MYC基因如同一个"失控的引擎"，在70%的人类癌症中异常高表达。这个转录因子调控着细胞周期、增殖、代谢等核心生命活动，但其蛋白结构的"不可成药性"使得靶向治疗举步维艰。更棘手的是，MYC驱动的肿瘤常伴随复杂的代偿机制，单一靶向策略往往收效甚微。在B细胞淋巴瘤中，MYC过表达虽能启动恶性转化，但需要其他基因突变"推波助澜"才能完成癌变过程。传统研究多聚焦于p53等经典抑癌基因，而对代谢调控通路在MYC致癌中的作用认识不足。为系统揭示MYC驱动淋巴瘤的协同机制，研究人员设计了一项创新性的全基因组CRISPR/Cas9筛选。他们选择Eμ-Myc转基因小鼠模型——这是研究伯基特淋巴瘤

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-22

• 重塑可持续绿色革命：半矮秆玉米育种与种植的创新路径

  玉米作为全球主要粮食作物，在保障粮食安全中扮演着关键角色。然而，与小麦和水稻不同，玉米在绿色革命中并未经历类似的株型改良。随着高密度种植的推广，传统高秆玉米品种面临倒伏风险增加、养分竞争激烈等问题，严重制约产量提升。此外，现代杂交育种技术带来的产量增长已逐渐进入平台期，亟需通过株型改良实现突破。在此背景下，中国科学家团队在《Molecular Plant》发表研究，系统阐述了通过育种和种植半矮秆玉米实现可持续绿色革命的创新策略。研究人员采用多组学分析、基因编辑（CRISPR-Cas9）、等位基因挖掘和田间表型评估等技术手段，重点利用中国玉米种质资源库和人工诱变群体。通过整合转录组学、蛋白结构预

  来源：Molecular Plant

  时间：2025-08-22

• KCTD5基因杂合缺失通过PPAR信号通路调控脂代谢异常的机制研究

  HighlightKCTD5缺陷影响小鼠胚胎发育为探究KCTD5的体内功能，我们采用CRISPR/Cas9技术靶向删除Kctd5基因第2外显子（转录本Kctd5-201），成功构建Kctd5+/-小鼠。杂合交配实验显示，Kctd5-/-胚胎在发育早期死亡，而Kctd5+/-小鼠可正常出生，但表现出显著表型异常。Discussion本研究发现Kctd5+/-小鼠寿命缩短，并伴随脾脏肿大、血细胞计数异常和代谢紊乱（如胆固醇和甘油三酯水平升高）。全基因组表达谱分析揭示，KCTD5可能通过调控PPAR（过氧化物酶体增殖物激活受体）信号通路，进而影响Apo（载脂蛋白）家族基因表达。这些发现不仅拓展了KC

  来源：The International Journal of Biochemistry & Cell Biology

  时间：2025-08-22

• CRISPR-Cas12a与RAA联用可视化技术：马链球菌马亚种快速检测新策略

  【研究背景】马腺疫(Strangles)作为全球性马属动物传染病，其病原体马链球菌马亚种(Streptococcus equi subspecies equi, S.equi)可通过直接接触或环境污染物传播。该病原在环境中存活时间差异显著（1-3天至4-6周），且康复马匹仍具6周以上传播风险。传统哥伦比亚血琼脂培养法易与马链球菌兽疫亚种(S. zooepidemicus)混淆，而SeM蛋白iELISA试剂盒难以检出潜伏期及康复期感染。实时定量PCR虽精确但依赖昂贵设备，制约其在牧场现场的应用。【技术突破】研究团队开创性构建"管中管"检测体系：1.引物设计：基于14株S.equi的eqbE基因保

  来源：Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

  时间：2025-08-22

• CRISPR同源定向修复（HDR）在IAL-PiD2昆虫细胞中的优化：基于试剂递送与细胞周期同步的精准基因编辑策略

  HighlightCas9:sgRNA化学计量比揭示高Cas9比例促进HDR高效精准的CRISPR/Cas9编辑依赖于稳定且活跃的Cas9:sgRNA核糖核蛋白（RNP）复合物。研究表明，Cas9:sgRNA的最佳摩尔比因目标生物、细胞类型和修复途径而异，文献报道范围从1:1至1:26不等。在多数体系中，低Cas9比例倾向于非同源末端连接（NHEJ）介导的突变，而实现高效HDR常需更高浓度的Cas9。Conclusions and Future Outlook本研究为鳞翅目昆虫IAL-PiD2细胞系建立了CRISPR/Cas9介导的同源定向修复（HDR）高效框架。通过系统优化RNP化学计量（C

  来源：Biochemical Engineering Journal

  时间：2025-08-22

• 番茄中SlAGL6/SlMBP3/SlMBP22复合体调控子房停滞及抑制单性结实的分子机制

  在植物生殖生物学领域，受精触发的坐果过程一直备受关注，但子房如何在受精前维持生长停滞仍是未解之谜。番茄(Solanum lycopersicum)AGAMOUS-like6(SlAGL6)基因的功能缺失突变体slagl6CR-sg1展现出神奇的单性结实现象——子房无需受精即可发育成果实。最新研究发现，SlAGL6通过胚珠特异性表达抑制这一过程，当用胚珠特异性启动子回补SlAGL6时，子房停滞表型得以恢复。通过酵母双杂交(Y2H)筛选，研究者从停滞和发育中的子房cDNA文库中捕获到两个关键互作蛋白：MADS-domain蛋白3(SlMBP3)和22(SlMBP22)。这两个蛋白在停滞子房的胚珠中

  来源：Plant Physiology

  时间：2025-08-22

• 水稻BRITTLE CULM 4基因编码的膜蛋白通过调控次生细胞壁纤维素合成影响茎秆机械强度

  研究背景水稻作为全球主要粮食作物，其茎秆机械强度直接影响抗倒伏能力和产量。次生细胞壁作为植物的"骨骼支架"，其纤维素含量决定组织强度。虽然已知纤维素合酶催化亚基(CesA)在纤维素合成中起核心作用，但越来越多的证据表明，次生细胞壁的形成需要多种膜蛋白协同参与。令人困惑的是，水稻脆性茎秆(brittle culm, bc)突变体尽管形态正常，却表现出异常的机械强度，暗示存在未知的调控机制。其中，40年前发现的bc4突变体因其独特的表型——仅纤维素含量降低而半纤维素和木质素不变——成为破解这一谜题的关键线索。关键技术方法研究团队采用多学科交叉策略：通过化学分馏结合高效阴离子交换色谱脉冲安培检测(H

  来源：Plant and Cell Physiology

  时间：2025-08-22

• 靶向致病性隐蔽外显子诱导外显子跳跃治疗HLRCC：基于CRISPR-Cas9和ASO的剪接调控新策略

  研究背景与科学问题遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌（HLRCC）是一种由富马酸水合酶（Fumarate Hydratase, FH）功能缺失引发的常染色体显性遗传病。FH是三羧酸循环（TCA cycle）的关键酶，其失活导致富马酸积累，进而诱发皮肤/子宫平滑肌瘤和侵袭性肾细胞癌。尽管多数HLRCC病例由FH编码区突变引起，但近期研究发现内含子9的T/C单核苷酸变异（chr1:241498239 T/C）会创建隐蔽剪接受体位点，导致隐蔽外显子9A异常插入，引入提前终止密码子并破坏FH功能。这种非编码区突变占HLRCC病例的潜在比例尚不明确，且传统基因疗法难以靶向，亟需开发新型干预策略。关键技术与方法研

  来源：Molecular Therapy Nucleic Acids

  时间：2025-08-22

• 微藻生物技术提升ω-3多不饱和脂肪酸生产的策略与挑战：从代谢工程到规模化应用

  在全球海洋资源衰退与素食主义兴起的双重背景下，传统鱼油来源的ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA）面临供应短缺与环境污染的严峻挑战。这类包含α-亚麻酸（ALA）、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）的必需脂肪酸，对神经发育、心血管健康具有不可替代的作用。然而，人类内源性转化ALA为EPA/DHA的效率不足5%，而鱼类资源因过度捕捞锐减——每年约2万亿条鱼类因此被捕杀。更棘手的是，海洋污染导致鱼油中汞等重金属蓄积，植物源ALA转化率低下（如亚麻籽油仅提升O3I指数0.1-0.3%）。这些矛盾催生了寻找可持续替代方案的迫切需求，而能够原位合成ω-3-PUFAs的微藻成为破局关键。为突破这一瓶

  来源：Biophysical Reports

  时间：2025-08-22

• 中温放线菌Thermobifida alba DSM43795T高质量基因组组装及功能基因组学解析揭示其木质纤维素降解潜力与生物技术应用价值

  研究背景与科学问题在追求碳中和的全球背景下，如何高效分解木质纤维素等可再生资源成为科学界焦点。放线菌门中的Thermobifida属因其卓越的生物质降解能力备受关注，但长期以来研究集中于嗜热菌株如T. fusca YX，而对广泛分布于土壤的中温菌株T. alba知之甚少。这种认知空白严重限制了其在常温生物炼制中的应用潜力——例如，现有工业酶制剂多依赖嗜热酶，需高温环境维持活性，导致能耗居高不下。更令人遗憾的是，尽管T. alba早被证实能降解环境污染物聚乙烯 terephthalate（PET）和生产抗癌药物topostatin，其基因组蓝图却始终未被完整破译。研究方法与技术路线研究团队采用混

  来源：Biologia Futura

  时间：2025-08-22

• 机器学习辅助的CRISPR/Cas12a与滚环扩增联用比率型双模式平台实现microRNA-33超灵敏检测

  Highlight亮点设计该比率型荧光传感平台巧妙融合CRISPR/Cas12a系统与滚环扩增（RCA）技术（如Scheme 1所示）。当靶标miRNA-33触发RCA反应后，产生的串联DNA重复序列会激活Cas12a/crRNA复合物的反式切割活性，进而特异性剪切磁珠表面生物素标记的单链DNA。通过磁性分离，释放的碱性磷酸酶（ALP）可催化MnO2 NS介导的邻苯二胺（OPD）氧化反应，同步产生从黄色到蓝色的肉眼可见显色变化，以及430 nm到558 nm的荧光位移。这种原位生成双信号的设计无需预先合成荧光探针，大幅降低背景干扰。Preparation of MnO2 NS纳米片制备参照经典

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-08-22

• 基于数字化CRISPR的无扩增集成检测平台dAFCas-TB：结核病即时诊断的新突破

  亮点我们开发了一种名为"dAFCas-TB"的结核分枝杆菌（MTB）快速无扩增数字化CRISPR检测方法。该技术具备以下优势：1.采用多分散微滴数字化CRISPR技术，无需核酸扩增即可避免交叉污染，同时保持高灵敏度与特异性，因此无需传统分子诊断所需的复杂微流控芯片和设备。结论综上所述，dAFCas-TB通过创新性整合热裂解核酸提取、微滴数字化CRISPR-Cas12a检测和智能手机读值系统，成功突破传统结核诊断在灵敏度（sensitivity）、成本与便携性方面的瓶颈。其97.7%的临床灵敏度和93.8%的特异性（specificity），配合1.5小时快速检测能力，为终结结核病（End TB

  来源：Sensors and Actuators A: Physical

  时间：2025-08-22

• 基于组合优化算法ALLEGRO的真菌界CRISPR向导RNA跨物种设计研究

  基因组编辑技术CRISPR-Cas9的革命性突破为生命科学研究带来了全新工具，但其应用长期受限于物种特异性设计瓶颈。传统sgRNA设计工具通常仅针对单一物种，面对真菌等高度多样化的生物类群时，研究者不得不为每个物种单独设计向导RNA，这不仅耗时耗力，更阻碍了跨物种比较研究和规模化基因操作。特别是在工业微生物改造、病原真菌研究和进化生物学领域，亟需开发能够覆盖整个生物类群的通用型CRISPR工具。这项发表于《Nucleic Acids Research》的研究提出了创新性解决方案。研究团队开发了ALLEGRO算法，该技术核心在于将sgRNA设计转化为组合优化问题，利用整数线性编程寻找覆盖多物种基

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-08-21

• 靶向CRISPR筛选揭示隐孢子虫在宿主肠道中存活的关键基因及其在疫苗开发中的意义

  隐孢子虫(Cryptosporidium)是全球范围内儿童腹泻发病和死亡的主要原因之一，尤其在发展中国家造成严重健康负担。尽管隐孢子虫病危害巨大，但目前仅有一种疗效有限的药物尼他唑尼特(nitazoxanide)获得FDA批准，且对免疫功能低下患者效果不佳。更令人担忧的是，针对这一病原体尚无有效疫苗问世。这种治疗手段匮乏的局面，很大程度上源于对隐孢子虫基础生物学认知的不足，特别是对其生存和致病关键基因的了解有限。传统上，反向遗传学方法在鉴定寄生虫生存和适应性相关基因方面发挥了重要作用。然而，隐孢子虫缺乏非同源末端连接(NHEJ)修复途径，这给高通量基因筛选带来了巨大挑战。同时，隐孢子虫基因组高

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-21

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