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  • FGF23/FGFR-1通过激活NOX2-ROS通路介导重症中暑急性肺损伤的分子机制研究

    在全球气候变暖背景下,热浪导致的重症中暑发病率逐年攀升,其致死率高达40%-70%,主要死因是多器官功能障碍综合征(MODS)。其中,急性肺损伤(ALI)作为MODS的早期关键环节,表现为肺泡出血、渗出和内皮细胞损伤,但具体分子机制尚未阐明。既往研究虽发现血管内皮细胞(VECs)中活性氧簇(ROS)积累与ALI相关,但上游触发因素和信号通路仍不明确。广州医科大学附属第二医院创伤骨科的研究团队通过整合体内外实验,首次发现成纤维细胞生长因子23(FGF23)是重症中暑急性肺损伤(sHS-ALI)的关键上游启动因子。研究采用CRISPR-Cas9全基因组筛选技术(覆盖19,050个基因),结合高通量

    来源:Burns & Trauma

    时间:2025-08-17

  • 基于深度学习和AlphaFold 3的功能调控RNA设计新策略

    RNA作为生命体的核心调控分子,其功能实现依赖于复杂的三维结构动态变化。在CRISPR/Cas9基因编辑系统中,单链引导RNA(sgRNA)如同"分子导航仪",指导Cas9蛋白精准定位目标DNA。然而,传统sgRNA设计面临两大瓶颈:一是天然sgRNA序列多样性有限,难以满足多基因编辑需求;二是RNA-蛋白质相互作用动态性导致结构预测困难,使得理性设计举步维艰。北京航空航天大学航天中心医院消化内科与北京理工大学生命学院联合团队在《Briefings in Bioinformatics》发表创新成果。研究人员开发了名为sgRNAGen的深度学习模型,该模型采用Transformer架构,通过46

    来源:Briefings in Bioinformatics

    时间:2025-08-17

  • 融合型溶瘤病毒rVSV-NDV通过动态激活免疫原性凋亡和坏死性凋亡诱导肺癌细胞合胞体死亡的机制研究

    在癌症治疗领域,溶瘤病毒疗法因其独特的"双重打击"策略备受关注——既能直接裂解肿瘤细胞,又能通过免疫原性细胞死亡(ICD)激活抗肿瘤免疫反应。然而,这种免疫激活背后的细胞死亡机制仍如"黑箱",特别是当病毒诱导肿瘤细胞融合形成合胞体时,其死亡途径更显扑朔迷离。传统观点认为,凋亡是病毒介导细胞死亡的主要方式,但越来越多的证据表明,坏死性凋亡等替代途径可能扮演关键角色。这种认知空白严重制约了新一代溶瘤病毒的优化设计。德国慕尼黑工业大学医院(Technical University of Munich University Hospital)的Jennifer Altomonte团队针对这一科学难题,

    来源:Molecular Therapy Oncology

    时间:2025-08-17

  • 基于CRISPRi表观遗传调控的单载体系统治疗面肩肱型肌营养不良症的研究

    面肩肱型肌营养不良症(FSHD)作为第三大常见的肌营养不良症,困扰着全球患者却缺乏有效治疗手段。这种疾病的罪魁祸首是4q35染色体上D4Z4大卫星重复序列的表观遗传调控失常,导致本应在成体细胞中沉默的DUX4基因在骨骼肌中异常表达。DUX4作为胚胎发育早期的先锋转录因子,其在成体肌肉中的异位表达会激活胚胎基因程序,引发肌肉退化。更棘手的是,FSHD存在两种亚型:占多数的FSHD1型由D4Z4阵列收缩引起,而FSHD2型则由表观沉默维持蛋白(如SMCHD1)突变导致,但最终都殊途同归地引起DUX4的病理表达。美国内华达大学雷诺医学院药理学系(University of Nevada, Reno

    来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development

    时间:2025-08-17

  • 基于UDG-RT-LAMP与CRISPR/Cas12a联用的废水黄瓜绿斑驳花叶病毒快速无污染检测技术

    Highlight亮点本研究开发了一种整合UDG-RT-LAMP与CRISPR/Cas12a的生物传感系统,用于废水中黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)的现场检测。该方法突破传统技术局限,具备三大创新优势:1)通过dUTP-UDG系统有效防止扩增产物气溶胶污染;2)RT-LAMP实现30分钟内快速核酸扩增;3)CRISPR/Cas12a系统将检测灵敏度提升至1.13拷贝/μL,并通过荧光信号实现可视化判读。Materials材料实验材料详见补充材料。采用MEGA X软件比对64株CGMMV分离株基因组序列,选定运动蛋白(MP)基因保守区设计RT-LAMP引物和crRNA(图S1)。RT-LAMP

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-08-17

  • 综述:微藻生物精炼厂:技术权衡与创新路径的系统综述

    微藻生物精炼厂:可持续能源与高值产物的跨界革命藻类生物质的战略价值微藻凭借其超高光合效率(9-10%光能转化率)和丰富生化组成(脂质50-70%、碳水化合物、蛋白质),成为生物经济中的“全能选手”。以产油藻种布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)为例,其脂质含量可达干重的80%,单位面积年产量达280吨/公顷,远超传统油料作物。更关键的是,微藻能在非耕地利用废水或海水生长,避免与粮食生产竞争资源。全产业链技术突破与挑战上游培养:封闭式光生物反应器(PBR)虽能实现可控培养(生物量浓度2-3 g L-1),但建造成本比开放池高200-300%;而开放池易受蒸发和污染影响,导致产量

    来源:Biotechnology for Biofuels and Bioproducts

    时间:2025-08-17

  • STRaM:一种提升细胞产品溯源性的遗传学框架——为研究和临床转化提供精准的基因指纹技术

    在细胞治疗和生物医学研究领域,细胞系交叉污染和身份混淆问题长期困扰着科研人员。传统毛细管电泳(CE)为基础的短串联重复(STR)分型技术虽被奉为金标准,却存在两大致命缺陷:无法识别STR重复单元内的单核苷酸多态性(SNP),且对低水平交叉污染(<10%)检测乏力。随着CRISPR-Cas9基因编辑技术和个性化细胞疗法的蓬勃发展,建立更精准的细胞溯源体系已成为迫在眉睫的科学挑战。针对这一难题,浙江大学生命科学研究院与江西中医药大学的研究团队在《Communications Biology》发表了突破性研究成果。他们开发的STRaM遗传学框架,通过创新性地整合下一代测序(NGS)技术与三重生物信息

    来源:Communications Biology

    时间:2025-08-17

  • 综述:超越输血与移植:基因组创新重写地中海贫血叙事

    引言地中海贫血是一种由α-或β-珠蛋白链合成障碍导致的遗传性血红蛋白病,全球约1-5%人群携带相关突变。根据临床严重程度分为轻型、中间型和重型,其中输血依赖型(TDT)患者需终身输血并面临铁过载引发的多器官损伤。传统疗法如脾切除术和铁螯合剂(deferoxamine)虽能缓解症状,但无法根治。近年来,基因治疗通过精准调控珠蛋白表达网络,成为突破性治疗方向。类型与分子机制α-地中海贫血由染色体16p13.3上HBA1/HBA2基因缺失或突变引起。非缺失型突变如Hb Constant Spring(Hb CS)可导致血红蛋白H病(Hb H disease),临床表现为溶血性贫血和脾肿大。最严重的血

    来源:Annals of Hematology

    时间:2025-08-17

  • USP30抑制通过增强线粒体自噬逆转CD8+ T细胞耗竭以提升癌症免疫治疗效果

    在癌症免疫治疗领域,CD8+ T细胞的功能耗竭一直是制约疗效的关键瓶颈。这些本应冲锋陷阵的"免疫战士"在肿瘤微环境(TME)的持续抗原刺激下,逐渐表现出线粒体碎片化、膜电位丧失等功能障碍,最终沦为表达PD-1/Tim3的"疲惫之师"。更棘手的是,传统方法如增强线粒体生物发生无法清除已损伤的线粒体,而作为"细胞清道夫"的线粒体自噬(mitophagy)又在耗竭T细胞中显著受损。这种矛盾现象背后,是否隐藏着逆转耗竭的代谢开关?俄亥俄州立大学的研究人员通过多组学分析发现,耗竭CD8+ T细胞中泛素特异性蛋白酶30(USP30)异常高表达,这种定位于线粒体的去泛素化酶如同"刹车装置",持续抑制PINK

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-08-16

  • 综述:免疫系统调控中的超级增强子:机制、病理重编程与治疗机遇

    1 引言超级增强子(SEs)是基因组中高密度富集转录因子(TF)、辅激活因子(如Mediator)和组蛋白修饰(如H3K27ac)的增强子簇,通过染色质环化和相分离(LLPS)形成动态表观遗传枢纽。在免疫系统中,SEs通过整合发育信号与环境刺激,调控BCL11B(T细胞)、PAX5(B细胞)等关键转录因子的表达,驱动免疫细胞命运决定。其异常重构与类风湿关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)等疾病密切相关。2 SEs的特征与分类结构特性:SEs长度约8-10 kb,显著大于典型增强子(TEs),具有高密度TF结合位点、增强的染色质可及性(DNase高敏感性)及协同转录激活能力。例如,CCCTC

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-08-16

  • 捷克公众对新型植物育种技术(NGT)的认知与接受度:基于基因组编辑(CRISPR-Cas)与传统诱变技术的对比研究

    随着全球人口增长和气候变化加剧,开发适应性强、可持续生产的作物品种成为迫切需求。传统育种方法已难以满足需求,而新型基因组技术(NGT)如CRISPR-Cas基因组编辑系统,能精准修改植物基因而不引入外源DNA,为作物改良带来革命性突破。然而,欧盟严格的监管框架将这些新技术与传统转基因(GMO)混为一谈,严重阻碍了农业生物技术创新。更棘手的是,公众对各类育种技术的认知存在严重偏差——许多人误以为使用辐射或化学诱变的传统育种是非法的,反而认为受严格监管的基因组编辑是允许的。这种认知错位直接影响政策制定和技术应用,使得欧洲在农业生物技术领域逐渐落后于美国等国家。捷克科学院实验植物研究所植物结构与功能

    来源:New Biotechnology

    时间:2025-08-16

  • CRISPR/Cas9谱系追踪技术在猪胚胎中的建立与应用:推动异种移植与发育生物学研究

    在生物医学研究中,猪因其与人类相似的解剖结构和生理特征,成为疾病模型和异种移植的理想对象。然而,追踪猪细胞发育起源、重建谱系关系始终面临技术瓶颈——传统荧光标记和病毒条形码等方法难以满足复杂谱系解析需求。这一困境严重制约了猪器官人源化改造和发育机制研究。西南民族大学畜牧兽医学院的研究团队在《Molecular and Cellular Probes》发表突破性成果。他们创新性地将CRISPR/Cas9基因编辑与单细胞测序技术结合,开发出适用于猪胚胎的谱系追踪系统。该系统包含两大核心组件:通过piggyBac转座子随机整合的DNA条形码(含3个Cas9靶点和8bp的intBC),以及利用CRIS

    来源:Molecular and Cellular Probes

    时间:2025-08-16

  • Ace2基因缺失通过破坏氨基酸吸收和改变肠道菌群动态导致斑马鱼生长迟缓

    在脊椎动物生理学研究中,血管紧张素转换酶2(Ace2)一直被认为主要参与肾素-血管紧张素系统(RAS)调控。然而近年研究发现,Ace2在哺乳动物中还具有调节氨基酸吸收、维持肠道屏障功能和调控肠道菌群等重要作用。但在非哺乳动物特别是鱼类中,Ace2的这些非经典功能仍知之甚少。斑马鱼作为重要的模式生物,其高蛋白利用率和低糖代谢特性使其成为研究蛋白质/氨基酸代谢的理想模型。中山大学的研究团队在《Communications Biology》发表的研究中,利用CRISPR/Cas9技术构建了ace2基因敲除斑马鱼模型,系统研究了Ace2在鱼类生长、氨基酸代谢和肠道菌群调控中的作用。研究发现Ace2缺失

    来源:Communications Biology

    时间:2025-08-16

  • 甲基辅酶M还原酶表达调控对微生物甲烷同位素组成的影响机制研究

    这项突破性研究揭示了微生物产甲烷过程中的同位素密码。科研人员对模式产甲烷菌——乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)进行精准改造,通过CRISPR技术构建了可诱导表达的甲基辅酶M还原酶(MCR)系统。作为产甲烷途径的关键限速酶,MCR的表达水平直接影响着甲烷分子的同位素"指纹"。当利用甲醇和乙酸作为底物时,降低mcr基因表达会显著增强甲烷与水之间的氢同位素(H/D)交换。通过建立同位素标记动力学模型,研究者发现这种现象源于甲基氧化分支代谢途径的酶促反应可逆性改变。具体表现为:MCR表达下调导致代谢流受阻,使得甲醇和乙酸代谢的氧化分支反应平衡向逆反应方向移动,最

    来源:SCIENCE

    时间:2025-08-15

  • 肠道EC细胞调控机制解析:5-HT分泌的分子基础与代谢疾病治疗新靶点

    研究背景肠道中的肠嗜铬细胞(EC)如同身体的"化学哨兵",它们分泌了人体90%的5-羟色胺(5-HT),不仅调控胃肠运动、分泌和感觉功能,还通过肠-脑轴影响代谢与情绪。然而,这些细胞如何整合复杂的营养信号与神经调控,一直是未解之谜。现有研究多依赖动物模型,但人类EC细胞的分子特征和调控机制存在显著差异,这严重制约了针对肠易激综合征、糖尿病等5-HT相关疾病的精准治疗开发。剑桥大学代谢科学研究所(Institute of Metabolic Science, University of Cambridge)的Constanza Alcaino团队在《Cellular and Molecular

    来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

    时间:2025-08-15

  • 链霉亲和素嵌入金属有机框架的无创基因检测技术用于幽门螺杆菌感染诊断

    【研究亮点】我们构建了结构有序的多模块CRISPR生物分子机器,通过5-hmC糖基化触发的回文引物超支化滚环扩增(PP-HRCA)实现外源性β-GT活性的超灵敏分析。该机器整合了三大功能模块:β-GT催化保护模块(通过糖基化反应保护哑铃探针免受MspI内切酶消化)、回文引物扩增模块(触发高效PP-HRCA产生大量双链DNA产物)、CRISPR系统切割模块(激活Cas蛋白反式切割信号探针释放Cy5荧光分子)。【实验方法】β-GT活性检测在10μL体系中进行,包含梯度浓度β-GT、100 nM哑铃探针、120 μM UDP-葡萄糖和1×NEBuffer 4。37℃反应60分钟后,加入MspI内切酶

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-08-15

  • "基于智能手机与微流控芯片的全集成核酸即时检测系统:数字RPA/CRISPR技术实现超灵敏定量分析"

    Highlight本研究亮点在于开发了一种革命性的"样本进-结果出"核酸检测平台,巧妙地将微流控芯片的"实验室芯片"能力与CRISPR的"分子剪刀"特性相结合。通过表面张力辅助不混溶过滤(IFAST)技术实现快速核酸提取,结合数字微滴技术将反应体系分割为数千个"微型试管",使智能手机也能完成专业级定量检测。Materials所有引物、CRISPR RNA(crRNA)和单链DNA(ssDNA)报告分子均由生工生物工程(上海)股份有限公司通过高效液相色谱(HPLC)合成纯化。实验采用安普未来生物科技的RNA恒温快速扩增试剂盒,并搭配TaKaRa的RNase抑制剂。LbaCas12a核酸酶及其缓冲

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-08-15

  • 热干燥法合成密度可调高稳定性非硫醇化球形核酸用于裂解适配体与侧向流生物传感器的研究

    在生物传感领域,球形核酸(Spherical Nucleic Acids, SNAs)因其独特的结构和功能特性备受关注。传统SNAs依赖硫醇化DNA通过金-硫键固定在金纳米颗粒(AuNPs)上,但高昂的合成成本限制了其广泛应用。近年来,非硫醇化DNA(尤其是含多聚腺嘌呤片段)的吸附策略虽能降低成本,却面临DNA密度调控困难、制备周期长(如盐老化法需40小时)等问题。更关键的是,高密度DNA可能导致空间位阻,阻碍适配体与靶标结合,而低密度又会影响探针稳定性——这一矛盾成为开发高效SNAs生物传感器的核心挑战。针对上述问题,中国农业大学食品质量与安全北京实验室的研究团队创新性地采用热干燥法,成功制

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-08-15

  • NRF2依赖的硒蛋白P表达抑制促进肝细胞癌中硒代谢重塑及抗氧化硒蛋白上调

    肝细胞癌是全球第六大常见癌症,也是癌症相关死亡的主要原因之一。这种高度治疗抵抗性的肿瘤面临着严峻的临床挑战——尽管有索拉非尼等分子靶向治疗药物,但耐药性和治疗失败仍然普遍存在。在肿瘤微环境的恶劣条件下,癌细胞如何维持生存?一个关键因素是其强大的抗氧化防御系统,特别是由硒蛋白组成的抗氧化网络。其中,硒蛋白P(SeP)作为血浆中主要的含硒蛋白,在全身硒分布中扮演着核心角色。然而令人困惑的是,多项临床研究发现HCC患者肿瘤组织和循环中SeP水平降低与不良预后相关,但其机制和生物学意义尚不清楚。日本东北大学药学研究科分子生物学与代谢实验室的研究团队在《Redox Biology》发表的研究解开了这个谜

    来源:Redox Biology

    时间:2025-08-15

  • F11受体缺失通过破坏蜕膜上皮细胞与巨噬细胞互作导致妊娠失败的分子机制

    怀孕过程中,母胎界面发生着精妙的细胞对话。科学家们发现,子宫蜕膜上皮细胞(F11r)就像免疫系统的"交通警察",通过特定信号分子指挥巨噬细胞工作。当用基因剪刀(CRISPR/Cas9)敲除F11r基因后,原本井然有序的细胞通讯陷入混乱:早期分化阶段的Epi2细胞"早熟"地转向免疫调控,而上皮细胞与巨噬细胞间的"密电码"也出现异常——C1q+巨噬细胞收不到足够的Csf1生长因子信号(Csf1-Csf1r通路减弱),却意外加强了Spp1-Cd44的"错误通话"。这种分子层面的"信号串线"最终导致胚胎吸收率升高,揭示了F11r在维持妊娠中扮演的关键角色。研究还绘制了精美的分子机制图,展示这些细胞亚群

    来源:The FASEB Journal 

    时间:2025-08-15


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