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  • 基于CD47定位差异的全基因组CRISPR筛选揭示POLDIP2在选择性多聚腺苷酸化调控中的新机制

    在真核生物基因表达调控的复杂网络中,mRNA的3'端加工如同分子剪刀与胶水的精密配合——切割和多聚腺苷酸化(polyadenylation)过程决定着转录本的命运。约70%人类基因存在多个多聚腺苷酸化位点(PAS),通过选择性多聚腺苷酸化(APA)可产生具有不同3'非翻译区(UTR)的异构体。这些长度各异的3'UTR如同分子条形码,通过携带不同的调控元件影响mRNA稳定性、翻译效率和亚细胞定位。然而这个关键调控层的"操作手册"仍不完整:虽然已知CPSF、CSTF等核心加工复合物参与PAS选择,但全局性调控因子仍有待发现。传统APA研究方法面临重大技术瓶颈:紫外交联、蛋白质组学等方法难以捕获动态

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-12

  • 基于数字微流控技术的微型化CRISPR筛选平台在原发性细胞中实现单供体分辨率的功能基因组学发现

    在基因治疗和功能基因组学研究领域,原发性细胞的基因编辑效率一直是制约研究进展的关键瓶颈。传统电穿孔技术需要百万级细胞输入,使得稀有细胞群体(如患者来源样本或调节性T细胞)的研究举步维艰。更棘手的是,现有技术难以支持大规模平行实验,严重限制了在免疫工程、肿瘤免疫治疗等领域的应用探索。针对这一挑战,DropGenie的研究团队在《Scientific Reports》发表了突破性成果。他们开发的数字微流控(DMF)电转染系统,通过三液滴电极结构(Tri-Drop Electroporation)实现了纳米升级别的精确操控。该系统采用48通道可编程反应阵列,结合实验室自动化设备,仅需3,000-10

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-08-12

  • MYB48-HSP71.1调控模块:揭示水稻抗稻瘟病负调控新机制及其育种潜力

    Highlight本研究首次揭示MYB48-HSP71.1调控模块通过分子伴侣途径负调控水稻对稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的抗性。核定位的MYB48直接结合HSP71.1启动子激活其转录,而敲除任一基因均能增强抗病性且不影响产量性状,为设计"抗病-高产"双优水稻提供了新靶点。MYB48是稻瘟病抗性的负调控因子前期研究发现MYB48过表达可增强水稻耐旱耐盐性(Xiong et al., 2014)。本研究通过qRT-PCR发现,稻瘟病菌侵染6小时(hpi)后MYB48表达快速诱导,12 hpi达峰值(图1A)。CRISPR/Cas9构建的myb48-ko突变体病斑数量和面积显

    来源:Plant Science

    时间:2025-08-12

  • 综述:淀粉类作物生物燃料生产的先进技术与当前展望

    淀粉类作物作为生物燃料原料的潜力小麦、大麦、木薯等淀粉类作物因其高淀粉含量成为生物乙醇生产的关键原料。淀粉作为多糖,需通过水解转化为可发酵糖类,传统酸解法效率低且污染大,而酶解技术(Enzymatic Hydrolysis)通过α-淀粉酶和葡糖淀粉酶的协同作用,实现了更精准高效的降解,转化率提升30%以上。同步糖化发酵(SSF)的技术突破SSF技术将酶解与发酵步骤合并,避免了中间产物的抑制效应,同时降低能耗。实验数据显示,SSF工艺可使生产成本减少18%,乙醇产率提高至理论值的92%。该技术的关键在于优化酶与酵母(如Saccharomyces cerevisiae)的协同工作温度与pH值。基因

    来源:Archives of Microbiology

    时间:2025-08-12

  • 综述:CD7 CAR-T疗法的当前发展、改进与困境

    CD7 CAR-T疗法:攻克T细胞恶性肿瘤的利刃引言T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)占儿童ALL的10%-15%,成人ALL的20%,传统化疗后复发/难治患者生存率不足50%。CD7作为跨膜糖蛋白在95%以上T-ALL中高表达,使其成为CAR-T治疗的理想靶点。然而CD7在正常T/NK细胞的高表达导致自相残杀、T细胞发育不全等挑战,推动着基因工程技术的革新。产品分类与临床突破基于T细胞来源,CD7 CAR-T分为自体与异体两类。自体产品如Zhang团队采用纳米抗体联合内质网滞留信号(PEBL)技术,在8例r/r T-ALL中实现75%完全缓解(CR),且无神经毒性。异体产品通过CRISP

    来源:Blood Science

    时间:2025-08-12

  • AKT底物糖基转移酶ALG3通过调控蛋白N-糖基化影响癌症进展的分子机制

    在肿瘤生物学领域,PI3K/AKT信号通路的异常激活已被公认为癌症的重要特征,但其对蛋白质翻译后修饰特别是糖基化的调控机制仍不明确。与此同时,糖基化异常与肿瘤发生发展的关联虽被广泛报道,却缺乏对上游信号调控机制的深入解析。这种认知空白使得针对糖基化过程的抗癌策略开发面临瓶颈。来自哈佛医学院贝斯以色列女执事医疗中心(Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School)的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表的研究,首次揭示了AKT激酶直接磷酸化糖基转移酶ALG3(asparagine-

    来源:Journal of Biological Chemistry

    时间:2025-08-11

  • PI3K/AKT通路通过磷酸化ALG3调控N-糖基化:癌症细胞增殖与蛋白质折叠的新机制

    在癌症生物学领域,PI3K/AKT信号通路的异常激活是肿瘤发生的标志性事件,但其如何协调细胞代谢与蛋白质稳态仍存在知识空白。尤其令人困惑的是,尽管已知PI3K/AKT调控脂质、核苷酸代谢,但其对糖基化——这一影响50%以上真核蛋白质功能的关键翻译后修饰——的作用机制尚未阐明。与此同时,糖基转移酶ALG3在多种癌症中异常高表达,但其调控方式与功能意义仍是未解之谜。来自哈佛医学院Beth Israel Deaconess医学中心(Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School)的研究团队在《Journal of Biomec

    来源:Journal of Biomechanics

    时间:2025-08-11

  • 综述:茄子枯萎病的病原学、流行病学及综合防治策略

    引言茄子(Solanum melongena L.)作为全球重要的茄科蔬菜,其生产长期受到土传病原体的威胁,其中由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. melongenae)和茄病镰刀菌(Fusarium solani)引起的枯萎病最为致命。这两种病原体通过侵染维管系统导致植株萎蔫、黄化直至死亡,在温暖潮湿条件下可造成高达80%的产量损失。病原学特征镰刀菌属(Fusarium spp.)作为土壤习居菌,其分类学地位近年通过TEF1-α基因测序被重新界定。病原体通过产生三种关键孢子实现侵染:镰刀状多隔大分生孢子(3-5个细胞)、卵圆形小分生孢子以及厚垣孢子——后者可在土

    来源:Discover Plants

    时间:2025-08-11

  • 小麦TaNHLP1-A通过ABA信号通路调控分蘖的分子机制及其育种应用价值

    小麦作为全球主要粮食作物,其产量提升对保障粮食安全至关重要。分蘖数作为决定小麦产量的关键农艺性状,既不能过少(降低穗数)也不宜过多(消耗养分),但目前对其分子调控机制的认识仍不完善。虽然已发现tin基因、TNI等调控因子,但ABA(脱落酸)信号通路如何精确调控分蘖的分子机制仍是未解之谜。中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员通过创新性研究,揭示了NHL重复蛋白介导的ABA信号调控网络,为小麦株型改良提供了新思路。研究人员运用了以下关键技术:1)EMS诱变结合图位克隆鉴定tin7突变体基因;2)CRISPR/Cas9系统构建六倍体小麦TaNHLP1突变体;3)酵母双杂交筛选互作蛋白;4)Ph

    来源:Nature Communications

    时间:2025-08-10

  • 水稻基因型特异性微生物组组装机制:苯丙烷代谢途径关键基因OsC4H2和OsPAL06的调控作用

    植物与微生物的共生关系是自然界最精妙的协作之一。在叶片表面这个被称为"叶际"的微型生态系统中,数以亿计的微生物与植物形成复杂互动网络。然而长期以来,科学家们困惑于同一作物不同品种为何会形成截然不同的微生物群落。水稻作为全球最重要的粮食作物,其叶片微生物组与抗病性、养分利用等农艺性状密切相关,但控制这种基因型特异性微生物组组装的分子机制始终是未解之谜。湖南省农业科学院杂交水稻国家重点实验室的研究团队在《Microbiome》发表的研究,首次揭示了水稻通过苯丙烷代谢途径关键基因调控微生物组组装的分子机制。研究人员采用多组学联用策略,对110个水稻核心种质资源(C-RDP-II)进行靶向代谢组检测(

    来源:Microbiome

    时间:2025-08-10

  • CRISPR/Cas13a驱动侧流层析技术实现免预扩增超灵敏miRNA-21检测:癌症早期诊断新突破

    亮点本研究开发了一种基于CRISPR/Cas13a的侧流层析平台,通过巧妙设计的DNA-RNA杂交报告分子减少非特异性切割,实现miRNA-21的免预扩增检测。结论我们成功构建了一种兼具SERS(8.96 aM)和可视化(1 fM)双信号输出的CRISPR/Cas13a驱动检测系统。该平台通过优化反应条件(如温度、缓冲液组成和Cas13a浓度),在加标人血清样本中表现出优异回收率。仅需更换crRNA互补序列即可拓展检测其他miRNA,为癌症早诊提供“即插即用”式解决方案。作者贡献声明闫竹:实验操作、方法论构建、初稿撰写;赖俊伟:实验验证与方法优化;杨欣瑶:数据整理与分析;王树青:实验协助;顾大

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-08-10

  • 仿生复合纳米颗粒通过免疫调控与CRISPR基因编辑增强温和光热疗法的协同抗肿瘤效应

    50°C)才能有效杀伤肿瘤细胞,但高温易导致周围正常组织损伤;二是治疗后肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophages, TAMs)会形成免疫抑制微环境,阻碍机体对残留肿瘤细胞的清除。这种"杀敌一千自损八百"的治疗困境,促使科学家们寻找更安全有效的改良方案。陕西师范大学化学化工学院的研究人员独辟蹊径,将目光投向仿生纳米技术与基因编辑的交叉领域。他们设计了一种多功能复合纳米颗粒,核心创新在于同时整合了三大功能模块:具有58.1%超高光热转换效率的NIR-II共轭聚合物PCQ–PEG-NH2、能特异性敲除热休克蛋白HSP90α基因的CRISPR核糖核蛋白(RNP)、以及

    来源:Biomass and Bioenergy

    时间:2025-08-10

  • AURKB与PI3K/AKT/mTOR通路协同调控TERT表达:甲状腺癌治疗新靶点的发现

    甲状腺癌作为内分泌系统常见恶性肿瘤,其进展与端粒酶逆转录酶(TERT)启动子突变密切相关。TERT启动子区域两个热点突变(C228T和C250T)可形成新的ETS转录因子结合位点,导致端粒酶异常激活。然而,在甲状腺癌中,经典ETS因子GABPA的调控作用较弱,且现有靶向策略效果有限,亟需揭示TERTpMUT的特异性调控网络。澳大利亚悉尼大学癌症遗传学实验室的研究团队通过创新性构建SW1736TERT/LUC报告细胞系,结合高通量激酶抑制剂筛选,首次发现PI3K/AKT/mTOR信号通路与有丝分裂激酶AURKB协同调控TERT表达的分子机制。该研究通过多组学分析揭示,mTORC1通过磷酸化TRI

    来源:iScience

    时间:2025-08-10

  • CRISPR/Cas9核糖核蛋白递送优化:提升牛胚胎基因组编辑效率的关键突破

    Highlight本研究首次在火龙果(Hylocereus undatus)果皮中构建了单细胞转录组图谱(scRNA-seq),揭示了维管束细胞在采后衰老过程中的动态变化规律。Cellular mapping of H. undatus pericarp during senescence成功构建了火龙果果皮细胞图谱,发现13个细胞簇中维管束细胞主要富集于Cluster 10。在0.2分辨率下进一步细分出两个维管细胞亚群,其数量随衰老进程显著下降(p<0.01)。Discussion传统高通量测序会掩盖组织异质性信息,而本研究通过单细胞技术捕捉到关键维管束细胞亚群的动态变化。发现物质转运

    来源:Gene

    时间:2025-08-10

  • 通过泛半胱天冬酶抑制剂抑制DNA诱导的细胞凋亡和焦亡增强B细胞电穿孔效率

    在基因治疗领域,B细胞因其独特的抗体分泌能力和免疫记忆功能被视为极具潜力的治疗载体。然而,DNA电穿孔导致的细胞死亡问题长期制约着该技术的发展——当外源DNA通过电穿孔进入B细胞胞质后,会触发高达80%的细胞死亡率,使得基因编辑效率断崖式下降。这一技术瓶颈背后隐藏着怎样的分子机制?又该如何突破?中国医学科学院基础医学研究所生物化学与分子生物学系的研究团队在《Molecular Therapy Methods》发表的重要成果给出了答案。研究人员发现,B细胞在DNA电穿孔后会同时启动凋亡(apoptosis)和焦亡(pyroptosis)两条死亡通路,其核心机制在于胞质DNA激活了cGAS-STI

    来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development

    时间:2025-08-10

  • 弓形虫PruΔpp2a-c减毒活疫苗在小鼠和猫体内激发抗弓形虫病的保护性免疫

    Highlight亮点弓形虫PruΔpp2a-c减毒株展现出"双宿主保护"特性:不仅能有效防御小鼠急性感染(抵抗高毒力I型RH株攻击),更在终末宿主猫体内实现94.5%卵囊排出抑制,堪称"环境传播阻断者"。The virulence of the PruΔpp2a-c mutant was significantly attenuated in micePP2A-C基因敲除使弓形虫毒性"武功尽废":小鼠接种107个PruΔpp2a-c速殖子仍安然无恙,而野生型Pru株103个即可致命。该突变体如同"去爪老虎",保留免疫原性却丧失致病力。Discussion讨论现有商业疫苗Toxovax®的"安

    来源:International Journal for Parasitology

    时间:2025-08-10

  • 综述:甘薯生物胁迫防御反应的转录组、激素及系统水平调控

    转录组视角下的甘薯生物胁迫响应作为全球第七大粮食作物,甘薯面临真菌(如镰刀菌枯萎病)、细菌(青枯病)、病毒(SPVD复合感染导致98%减产)及虫害(象甲虫)的多重威胁。转录组研究揭示,真菌侵染触发苯丙烷代谢和几丁质酶基因上调,而病毒胁迫则激活RNA沉默通路。值得注意的是,SPVD协同感染引发独特的转录重编程,其效应远超单一病毒。防御调控的核心转录因子家族NAC家族通过调控木质素沉积抵抗机械损伤,如IbNAC1被证实可增强对根结线虫(Meloidogyne spp.)的抗性。MYB和WRKY家族则分别调控次生代谢物合成与SA信号传导,其中IbWRKY70过表达株系对软腐病(Rhizopus st

    来源:Physiological and Molecular Plant Pathology

    时间:2025-08-10

  • 综述:将作物建模和传感技术整合到分子育种中以提升营养品质和抗逆性

    整合创新技术应对双重挑战气候变化背景下,作物育种正面临提升产量、抗逆性和营养品质的多重挑战。传统育种主要关注产量和抗性,而新兴证据表明营养品质同样关键。通过将AI支持的传感技术与分子育种相结合,可实现对作物结构和功能性状的高通量分析,为育种决策提供数据支持。作物系统研究现状以普通菜豆、水稻和绿叶蔬菜(生菜、菠菜)为重点案例,这些作物在全球粮食安全中扮演重要角色。普通菜豆是人类饮食中最重要的谷物豆类,富含蛋白质和矿物质;水稻提供全球20%的热量摄入;而绿叶蔬菜则富含维生素和酚类化合物。这些作物的快速生长周期和相对简单的结构使其成为研究建模和传感技术的理想对象。多组学工具进展普通菜豆已发布两个参考

    来源:Theoretical and Applied Genetics

    时间:2025-08-10

  • DGAT1介导的脂质代谢调控家蚕雌性生殖的分子机制及其在鳞翅目害虫防控中的潜在价值

    在昆虫生理过程中,脂质代谢对维持能量稳态具有关键作用。二酰基甘油-O-酰基转移酶1(DGAT1)作为三酰甘油(TAG)合成的关键酶,其在家蚕(Bombyx mori)中的生物学功能首次被系统解析。研究显示BmDGAT1在中肠和性腺高表达,通过转基因CRISPR/Cas9技术构建的突变体表现出幼虫体重下降、蛹期发育异常等表型,卵巢TAG含量锐减导致卵母细胞成熟障碍。转录组分析揭示该基因通过调控卵黄蛋白原等生殖相关基因表达网络,直接影响雌性生殖能力。这项研究不仅阐明了DGAT1在昆虫生殖发育中的核心作用,更为鳞翅目害虫的绿色防控策略提供了潜在分子靶标。

    来源:Pest Management Science

    时间:2025-08-10

  • 斑马鱼adamtsl4基因敲除模型揭示ADAMTSL4在细胞外基质组织与发育中的关键作用

    在探索遗传性眼病的奥秘中,ADAMTSL4基因突变导致的晶状体异位、瞳孔偏位等综合征长期困扰着临床医生。这个编码细胞外基质(ECM)相关蛋白的基因,虽然已知与人类多种眼部和颅面异常相关,但其具体生物学功能和致病机制却如同蒙着面纱。更令人困惑的是,携带相同突变的患者可能表现出截然不同的症状——从单纯的晶状体脱位到复杂的颅缝早闭,这种表型异质性让基因型-表型关联研究举步维艰。为揭开这些谜团,西班牙卡斯蒂利亚-拉曼查大学(University of Castilla-La Mancha)人类分子遗传学实验室的Angel Tevar等研究人员选择斑马鱼作为模式生物,通过前沿的基因编辑技术构建了adam

    来源:Experimental Eye Research

    时间:2025-08-10


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