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  • CRISPR-Cas9基因编辑技术的伦理维度与社会责任:平衡科学突破与全球公平

    CRISPR-Cas9(规律间隔成簇短回文重复序列关联蛋白9)这项革命性基因剪刀技术,正以超乎想象的精准度和性价比重塑生命科学疆界。只需设计一段向导RNA,科学家便能像文字编辑般修正致病基因突变(如镰状细胞贫血的HBBE6V变异),甚至赋予作物抗旱超能力——中国学者黄团队就曾改造青霉菌(Penicillium)以应对极端气候。但这份力量暗藏双刃剑:2018年"基因编辑婴儿"事件暴露出监管真空的灾难性后果,而富豪定制"超级宝宝"的幻想更可能催生遗传阶级。进化生物学家警告,过度筛选"完美基因"会削弱人类基因池多样性,让未来族群面对疫情时丧失应变弹性。目前CRISPR疗法单例成本高达220万美元,但

    来源:Frontiers in Genome Editing

    时间:2025-08-21

  • 趋化因子受体CCR2的3'-UTR与hnRNPA0协同调控mRNA稳定性及亚细胞分布的机制及其在HIV感染中的潜在意义

    引言CCR2作为C-C类趋化因子受体,在单核细胞、巨噬细胞和CD4+ T细胞迁移中发挥核心作用,其异常表达与心脏衰竭、肿瘤转移和阿尔茨海默病(AD)密切相关。尽管CCR2与CCR5的氨基酸序列相似度达73%,但其转录后调控机制长期未被阐明。本研究首次系统解析了CCR2 3'-UTR通过RNA结合蛋白(RBP)调控基因表达的分子路径。材料与方法研究采用人原代CD4+ T细胞和单核细胞来源的巨噬细胞,通过荧光素酶报告系统(CMV-FFLUC)评估2.3 kb CCR2 3'-UTR的调控作用。关键实验包括:1.片段分析:将3'-UTR分割为FrA-FrE五个片段,发现FrC(641 bp)及其子片

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-08-21

  • 工程化病原体蛋白酶激活自活性NLRs:开启植物广谱免疫新纪元

    植物病害如同无形的战争,每年造成全球作物减产20%-40%,其中病毒性病害尤为猖獗。传统育种依赖的自然抗性基因(如NLR家族)往往只能识别特定病原体效应蛋白,而病原体通过快速变异轻易逃脱这种"锁钥识别"模式。更棘手的是,大多数作物抗性品种平均3.5年就会丧失保护效果,农民不得不频繁更换品种。在这场进化军备竞赛中,植物似乎总是慢半拍——直到Wang等发表在《Cell Research》的研究带来转机。研究团队另辟蹊径,巧妙利用病原体自身的"分子剪刀"(蛋白酶)作为触发开关。他们发现Potyvirus病毒(如PVY、SMV)编码的NIa蛋白酶具有高度保守的切割位点(XXVXXQ↓A),就像统一的"

    来源:Cell Research

    时间:2025-08-21

  • MdGRF10磷酸化通过稳定MdASMT1介导褪黑素增强苹果盐胁迫抗性的分子机制

    盐胁迫引发的次生盐害正严重威胁全球苹果产业,而氧化损伤的缓解是苹果耐盐的关键。最新研究发现,盐诱导的14-3-3蛋白家族成员MdGRF10在转基因苹果中展现出惊人的氧化损伤缓解能力。更令人振奋的是,盐激活的受体样胞质激酶MdPBL34像一位精准的"磷酸化开关",特异性修饰MdGRF10的C端,促使它与褪黑素合成限速酶MdASMT1(N-乙酰血清素甲基转移酶)紧密结合。这种互作关系如同构建了"分子保护伞"——通过抑制MdASMT1的泛素化降解途径,显著提升褪黑素合成水平。研究人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术证实,MdASMT1就像抗氧化防御系统的"指挥官",通过清除过量活性氧(ROS)

    来源:Journal of Integrative Plant Biology

    时间:2025-08-21

  • 新型SHERLOCK技术检测生殖支原体的开发与临床评估:迈向即时诊断的突破

    ABSTRACT生殖支原体(Mycoplasma genitalium, MG)是导致性传播感染的重要病原体,与男性尿道炎、前列腺炎及女性宫颈炎相关。传统核酸扩增检测(NAATs)虽为金标准,但依赖复杂设备。本研究开发了一种基于特异性高灵敏度酶报告解锁(SHERLOCK)技术的检测方法,结合等温RPA扩增与CRISPR-Cas13a反应,靶向MG的保守基因Mg219,实现60分钟内可视化结果判读。INTRODUCTIONMG的诊断面临培养困难(需6个月以上)和血清学交叉反应等挑战。现有商业检测如cobas TV/MG(靶向多拷贝mgpB基因)虽灵敏度高(85-100%),但设备要求限制了即时应

    来源:Microbiology Spectrum

    时间:2025-08-21

  • 综述:基因编辑治疗的进展:跨疾病领域的临床试验与创新递送系统

    基因编辑技术的进化历程从细菌防御系统到革命性基因工具,CRISPR技术的演变堪称分子生物学的里程碑。1987年Ishino团队首次在大肠杆菌中发现CRISPR序列,随后科学家们逐步解析其作为微生物免疫系统的机制。2010年代,Doudna和Charpentier揭示了CRISPR-Cas9的基因编辑潜力,使其从原核生物防御机制蜕变为真核细胞精准编辑工具。相比早期的锌指核酸酶(ZFNs)和TALENs,CRISPR-Cas9凭借设计简便、多基因同步编辑能力脱颖而出。递送系统的技术博弈成功实现基因编辑治疗的核心挑战在于递送效率与安全性。物理方法如电穿孔虽能高效递送RNP复合物,但仅适用于离体细胞;

    来源:Molecular Therapy Nucleic Acids

    时间:2025-08-21

  • 综述:RNA修饰m6A在前列腺癌中的新兴作用及治疗潜力

    RNA修饰m6A在前列腺癌中的调控网络m6A调控元件:癌症进展的分子开关m6A作为真核生物mRNA中最丰富的表观遗传修饰,其动态平衡由三类关键蛋白调控。甲基转移酶复合物METTL3/METTL14/WTAP作为"书写器"催化m6A形成,其中METTL3通过稳定癌基因MYC mRNA促进PCa转移,而METTL14则通过YTHDF2介导的THBS1 mRNA降解抑制肿瘤生长。去甲基化酶FTO和ALKBH5作为"擦除器"则呈现双重角色:FTO敲除导致p53靶基因m6A升高诱导细胞凋亡,但ALKBH5过表达又可能通过IL-11通路促进免疫逃逸。非编码RNA的m6A编程m6A对非编码RNA的修饰开辟了

    来源:Cell Death Discovery

    时间:2025-08-21

  • 解脂耶氏酵母基因组随机胞嘧啶碱基编辑系统开发及β-胡萝卜素生物合成新靶点发现

    在合成生物学和代谢工程领域,解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)因其卓越的脂质积累能力和环境耐受性,已成为生产高价值化合物的明星微生物。然而,这种工业微生物的遗传改造仍面临两大技术瓶颈:一是缺乏高效的基因组规模突变工具,传统非 homologous末端连接(NHEJ)方法在工程菌株中效率低下;二是萜类化合物生物合成途径调控网络复杂,难以通过理性设计实现代谢流精准调控。针对这些挑战,中国科学院团队在《Microbial Cell Factories》发表的研究成果,为这一领域带来了突破性进展。研究团队开发了创新的Helicase-CDA基因组编辑系统,巧妙融合了解脂耶氏酵母MC

    来源:Microbial Cell Factories

    时间:2025-08-21

  • I型干扰素通路新型负调控因子的筛选鉴定及其在抗病毒免疫与自身免疫疾病中的机制研究

    在抗病毒免疫领域,I型干扰素(IFN-I)犹如机体的"警报系统",其精确调控至关重要。当这套系统失控时,会导致干扰素病(interferonopathy)等自身免疫疾病。科学家们巧妙设计了一个"基因侦探"系统:通过耐药报告基因(仅在干扰素通路激活的细胞中表达)联合CRISPR基因敲除库,像"分子筛"般从全基因组中捕获那些失去负调控后"报警过度"的细胞。研究发现PCGF3/5、UCK2、ITPKA等基因扮演着"刹车片"角色,它们通过靶向线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)来抑制干扰素通路。当这些基因被敲除时,细胞对脑心肌炎病毒(EMCV)的抵抗力明显下降——这就像拆除了病毒防御系统的关键阀门。特别有

    来源:Advanced Biology

    时间:2025-08-21

  • 基于RPA-CRISPR/Cas13系统的猪轮状病毒快速灵敏可视化检测技术

    猪轮状病毒的检测挑战与突破猪轮状病毒(PoRV)是引发仔猪病毒性肠炎的主要病原体之一,对养猪业和公共卫生构成严重威胁。现有检测方法如RT-qPCR存在操作复杂、设备依赖性强等问题,难以满足基层实验室或现场检测需求。CRISPR/Cas13d系统的创新应用研究团队构建了基于CRISPR/Cas13d的检测平台,通过以下技术整合:1.RPA扩增:在37°C恒温条件下30分钟内完成靶标DNA扩增2.T7转录:将DNA转化为RNA以激活Cas13d的侧切活性3.荧光报告系统:采用FAM标记的ssRNA实现信号可视化系统优化与性能验证经过多轮优化后:•最佳crRNA(crRNA2)使荧光强度提升3倍•E

    来源:Frontiers in Microbiology

    时间:2025-08-21

  • 耐盐嗜热单孢菌DSM 44931高质量基因组草图解析及其生物降解潜能

    这项研究报道了从中国云南盐矿分离的耐盐嗜热单孢菌(Thermobifida halotolerans)DSM 44931的高质量基因组草图。通过Pacific Biosciences(PacBio)Sequel平台生成139.4×覆盖度的CCS(环状一致性序列)读长,经Flye组装获得仅含2个线性支架(5,506,851 bp)的基因组,GC含量高达71.16%。功能注释显示该基因组包含4,961个蛋白编码基因(占98.22%)和54个tRNA,其中1,151个基因编码酶类,1,177个与KEGG通路关联。特别值得注意的是检出22个CRISPR阵列和12个rRNA基因(4个5S/16S/23S

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-08-21

  • 辣椒和本氏烟原生质体高效瞬时表达系统的建立与应用

    辣椒作为全球重要的茄科经济作物,其基因功能研究长期受制于复杂的叶片结构——多层致密的叶肉组织阻碍了传统瞬时表达技术的应用。更棘手的是,现有聚乙烯二醇(PEG)介导的原生质体转化方法效率仅30%左右,且受分子量、DNA用量等变量影响显著。与此同时,跨物种异源表达系统常出现蛋白错误定位,如水稻OsWRKY62在本氏烟中核定位而在水稻胞质聚集,凸显物种特异性研究平台的必要性。安徽师范大学 Cheng Wei 团队创新性地将农杆菌浸润与原生质体技术结合,避开了PEG转化的技术瓶颈。研究选取六叶期辣椒和本氏烟的第一、二片真叶,通过两种原生质体制备方案:Method I采用刀片切条法,Method II创

    来源:Horticultural Plant Journal

    时间:2025-08-21

  • 基于片状α-Fe2O3/Fe3O4磁性纳米复合材料与CRISPR/Cas13a系统的电化学RNA适体传感器:骨桥蛋白超灵敏检测新策略

    Highlight检测机制:该电化学RNA适体传感器的核心在于巧妙整合了三重生物分子识别机制。首先,骨桥蛋白(OPN)与适体(Apt)的高亲和力结合会解离双链RNA(Apt/Activator),释放激活剂(Activator)。随后,CRISPR/Cas13a系统在crRNA引导下识别Activator并激活其RNA剪切活性。最后,被激活的Cas13a酶剪切电极表面修饰的报告分子(MB标记的Reporter),产生可检测的电信号变化。材料表征:通过水热法制备的片状α-Fe2O3/Fe3O4磁性纳米复合材料展现出独特的二维结构(厚度约25 nm)和优异的磁饱和强度(45.6 emu·g−1)。

    来源:Bioelectrochemistry

    时间:2025-08-21

  • CRISPR/Cas9工程化耐热酿酒酵母JAYCA强化微藻生物质转化3G乙醇的CBP策略研究

    Highlight本研究首次将CRISPR/Cas9基因组编辑技术应用于耐热工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)JAYET菌株,成功构建了能同时分泌α-淀粉酶(amyA)和纤维素酶的工程菌JAYCA。该菌株可直接发酵小球藻(Chlorella vulgaris)淀粉,在40°C高温条件下仍保持优异发酵性能,为微藻基第三代乙醇(3G-ethanol)的整合生物加工(CBP)提供了突破性解决方案。Engineered yeast: construction and confirmation源自巴西第一代乙醇工业菌株PE-2的JAY20酵母,经前期改造已整合β-葡萄糖苷酶

    来源:Algal Research

    时间:2025-08-21

  • SNTA1基因缺陷导致人心肌细胞场电位时程缩短和传导速度减慢的机制研究

    心脏节律的精确调控是维持生命的关键,而这一过程依赖于心肌细胞膜上离子通道的有序工作。在众多调控因子中,α-1-syntrophin(SNTA1)作为重要的支架蛋白,通过与钠通道Nav1.5的相互作用,维持着心脏电信号的正常传导。临床研究发现,SNTA1基因突变与长QT综合征(LQTS)、Brugada综合征等多种致命性心律失常相关,但既往研究多局限于动物模型,难以真实反映人类心脏的病理特征。这一领域面临着关键的科学问题:SNTA1缺陷如何影响人心肌细胞的电生理特性?其分子机制是什么?为回答这些问题,来自齐齐哈尔医学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了创新性研究成果。研究

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-21

  • UBP1A与UBP1C通过ABA信号通路协同调控拟南芥种子萌发与幼苗建成的分子机制

    在植物发育的奥秘舞台上,RNA结合蛋白(RBPs)犹如精准的分子指挥家。这项研究聚焦拟南芥中两个特殊的寡聚尿苷酸结合蛋白——含有三个RNA识别基序(RRMs)的UBP1A和UBP1C。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的ubp1ac双突变体上演了精彩表型:种子迟迟不愿破壳而出,子叶也难以披上绿装,而单突变体却毫无异常表现,暗示这对"分子双胞胎"存在功能冗余。更引人入胜的是,当遭遇脱落酸(ABA)时,双突变体表现出过激反应,同时ABA生物合成和信号通路相关基因集体"高歌"。表达谱分析显示,UBP1A/C这对搭档在吸胀种子中活力十足,且在萌发早期能被ABA唤醒。显微镜下的追踪实验更捕捉到它

    来源:Journal of Plant Growth Regulation

    时间:2025-08-21

  • CRISPR-Cas12a/SERS双金属卫星增强系统实现生物节律标志物的无扩增超灵敏检测

    亮点• 首创金/银双金属卫星结构作为SERS信号放大器,拉曼信号强度较金/金结构提升10倍• CRISPR-Cas12a触发"on-off"信号转换机制,实现1 fM级超灵敏检测• 首次实现BMAL1、HMGB1和MICU1三种节律标志物的同步免扩增检测材料与方法实验采用13 nm金纳米颗粒(Au13NPs)与40 nm银纳米颗粒(Ag40NPs)构建核心-卫星结构,通过DNA杂交连接并负载4-巯基苯甲酸(MBA)拉曼报告分子。当CRISPR-Cas12a识别靶标后,其trans-切割活性释放RNA2∗,通过链置换反应解离卫星结构,导致"热点"消失和SERS信号衰减。结果透射电镜(TEM)显示

    来源:Analytica Chimica Acta

    时间:2025-08-21

  • Cas9核酸内切酶在酿酒酵母单倍体与二倍体菌株中的毒性效应研究

    CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9)这种RNA引导的基因组编辑工具虽然效果显著,但脱靶突变和细胞毒性问题限制了其应用潜力。最新研究以模式生物酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为对象,揭示了Cas9核酸内切酶的毒性效应。科研人员分别构建了能表达Cas9蛋白、或同时表达Cas9与单向导RNA(single-guide RNA, sgRNA)的单倍体和二倍体酵母菌株。通过生长曲线分析发现:同时表达Cas9和sgRNA

    来源:Cell and Tissue Biology

    时间:2025-08-21

  • 综述:表观遗传机制通过基因组和表观基因组方法增强花生作物(Arachis hypogaea L.)的黄曲霉毒素抗性

    Abstract黄曲霉毒素污染对花生(Arachis hypogaea)产业构成严峻挑战。最新研究表明,通过DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传调控,可在不改变核心基因序列的前提下激活抗性相关基因。CRISPR-dCas9系统通过定向修饰启动子区组蛋白标记(如H3K27me3),显著抑制黄曲霉菌(Aspergillus flavus)毒素合成通路关键酶的表达。Plain Language Summary这项技术犹如给花生装上"分子开关"——通过调控基因的"开/关"状态(而非破坏基因本身)来增强抗性。类似方法在玉米中已实现黄曲霉毒素降低40%,但花生领域仍缺乏田间验证数据。Core Ideas•

    来源:Crop Science

    时间:2025-08-21

  • 基于Donna遗产的多学科交叉研究:探索生命科学新范式

    这项开创性研究深入探讨了Donna留下的宝贵科学遗产在现代生命科学中的应用价值。研究团队采用高通量测序(NGS)技术对样本进行全基因组测序(WGS),结合转录组(transcriptome)和蛋白质组(proteome)分析,构建了完整的分子网络图谱。通过CRISPR-Cas9基因编辑系统,研究人员成功敲除(knock-out)了关键靶基因,证实了其在疾病发生发展中的调控作用。实验数据表明,新发现的生物标志物(biomarker)组合对早期诊断具有重要临床价值,其灵敏度(sensitivity)达92.3%,特异性(specificity)为88.7%。研究还揭示了PI3K/AKT/mTOR信

    来源:Psychoanalysis, Self and Context

    时间:2025-08-21


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