• 基于核糖核蛋白的CRISPR/Cas9基因组共编辑技术在白曲霉（Aspergillus luchuensis mut. kawachii）中的建立与应用

  亮点章节菌株与培养条件本研究使用白曲霉（Aspergillus luchuensis mut. kawachii）NBRC 4308标准菌株和工业菌株No.8046。前者购自日本生物资源中心（NITE），后者由大阪Higuchi Mastunosuke Shoten公司惠赠。原生质体制备采用DP-磷酸盐缓冲培养基（含20 g/L糊精、10 g/L多肽蛋白胨、5 g/L KH2PO4、0.5 g/L MgSO4·7H2O及200 mmol/L磷酸缓冲液[pH 7.0]），30℃培养42小时。原生质体制备条件优化传统Yatalase酶解法难以获得足量原生质体。本研究采用新型Yatalase-Plu

  来源：Journal of Bioscience and Bioengineering

  时间：2025-08-07

• 综述：利用合成生物学和代谢工程工具对肠道微生物组进行治疗的工程化改造——以大肠杆菌Nissle 1917为模型案例的全面综述

  引言肠道微生物组通过复杂的代谢网络调控宿主生理功能，其失衡与肥胖、糖尿病、IBD等疾病密切相关。传统粪菌移植（FMT）和益生菌疗法存在疗效不稳定、安全性等问题。近年来，以大肠杆菌Nissle 1917（EcN）为代表的工程菌株通过合成生物学改造，已实现从简单代谢干预（如降解苯丙氨酸）到智能诊疗系统（如肿瘤靶向递药）的跨越式发展。酶工程与合成生物学工具创新CRISPR-Cas12a/Cas13等新型编辑技术克服了肠道厌氧菌遗传操作难题，例如在拟杆菌中实现60-100%的基因编辑效率。模块化基因元件如糖诱导启动子和重组酶记忆回路，使工程菌能动态响应肠道环境。图3展示了EcN改造为"乳糖-N-三糖I

  来源：Archives of Microbiology

  时间：2025-08-07

• CSPG4通过促进内皮细胞迁移参与大鼠骨骼肌再生与发育过程中的血管生成

  1 引言骨骼肌作为高度血管化的器官，其再生过程需要肌源性细胞与血管细胞的协同作用。软骨素硫酸蛋白多糖4（CSPG4，又称NG2）是一种细胞表面蛋白多糖，在杜氏肌营养不良症（DMD）患者的未成熟肌纤维周围异常表达，提示其可能参与肌肉再生。本研究通过构建CSPG4 KO大鼠模型，结合体内外实验，系统解析了CSPG4在骨骼肌再生和发育中的功能机制。2 材料与方法动物模型：采用Wistar-Imamichi背景的野生型（WT）和DMD大鼠，通过布比卡因（BPVC）注射诱导胫骨前肌（TA）损伤模型。基因编辑：利用CRISPR/Cas9技术靶向敲除大鼠Cspg4基因外显子1，产生7-bp移码缺失突变，经免

  来源：Animal Science Journal

  时间：2025-08-07

• 乙烯响应因子HvERF72调控大麦中的淀粉合成及B型淀粉颗粒的形成

  这项研究揭示了HvERF72在大麦淀粉生物合成和颗粒形成中的关键作用。大麦作为全球第四大粮食作物，其产量和质量对农业经济和食品工业具有重要影响。淀粉是大麦籽粒干物质的主要组成部分，占约70%，不仅影响籽粒的产量，还决定了其加工性能和工业应用价值。然而，目前对于淀粉生物合成的调控机制，特别是淀粉颗粒的形成和结构组织，仍存在诸多未知。在研究过程中，科学家们利用CRISPR/Cas9技术构建了HvERF72的敲除突变体，并观察到这些突变体中B型淀粉颗粒的形成显著增加，同时总淀粉含量也有所上升。相比之下，HvERF72的过表达则导致淀粉积累减少，B型颗粒的形成受到抑制。这一现象表明，HvERF72可能

  来源：Carbohydrate Polymers

  时间：2025-08-07

• AI设计MLH1小分子结合蛋白显著提升基因编辑效率——基于RFdiffusion和AlphaFold 3的基因编辑新策略

  基因组编辑技术近年来取得突破性进展，但精确编辑效率低仍是制约其临床应用的关键瓶颈。其中，细胞内的DNA错配修复系统(MMR)会主动"纠正"编辑后的DNA序列，导致编辑失败。如何有效抑制这一"纠错"机制，成为提高基因编辑效率的重要突破口。韩国首尔大学医学院基因组医学研究所的Ju-Chan Park、Heesoo Uhm等研究人员在《Cell》发表最新研究，利用人工智能技术设计出靶向MLH1蛋白的小分子结合蛋白(MLH1-SB)，成功开发出新一代基因编辑系统PE7-SB2。该系统在小鼠模型中展现出3.4倍的编辑效率提升，为基因治疗提供了更高效、更安全的工具。研究团队采用多项关键技术：1)利用RFd

  来源：Cell

  时间：2025-08-06

• 环状四腺苷酸诱导蛋白二聚体四聚化激活CRISPR相关PIN核酸酶的新机制

  在微生物与病毒持续博弈的进化长河中，CRISPR-Cas系统作为原核生物的"免疫系统"发挥着关键作用。其中III型CRISPR-Cas系统通过合成环状寡腺苷酸(cOA)第二信使激活下游效应蛋白，但大量CARF(CRISPR-associated Rossman fold)效应蛋白的功能机制仍属未知。Saccharolobus islandicus REY15A中编码的CaPN蛋白具有独特的CARFm3结构域与PIN结构域组合，其激活机制和生物学功能亟待阐明。山东大学微生物技术国家重点实验室的研究团队通过系统的实验解析，发现CaPN能够特异性识别III-B型Cmr系统产生的环状四腺苷酸(cA4)

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-08-06

• 光化学与化学遗传学调控CRISPR-Cas9和Cas12的通用型抗CRISPR平台

  在基因编辑技术飞速发展的今天，CRISPR-Cas系统犹如一把"分子剪刀"彻底改变了生命科学研究格局。然而这把剪刀的操控仍存在关键瓶颈——如何实现时空特异性的精准控制？现有调控工具往往受限于单一Cas变体、不可逆激活或有限应用场景，就像试图用固定焦距的镜头拍摄动态画面。更棘手的是，广泛使用的Cas9和Cas12a等II型、V类效应器缺乏通用调控方案，严重制约了其在基础研究和临床治疗中的应用潜力。海德堡大学(Heidelberg University)药学和分子生物技术研究所的Luca Brenker团队在《Nucleic Acids Research》发表的研究中，巧妙利用自然界存在的"分子刹

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-08-06

• 利用互补防御系统增强嗜热链球菌的噬菌体抗性：从CRISPR-Cas到新型辅助防御机制的全面探索

  在乳制品工业中，嗜热链球菌(S. thermophilus)是酸奶和奶酪生产的关键发酵菌种，但噬菌体感染常导致发酵失败，每年造成巨额经济损失。尽管CRISPR-Cas系统和限制修饰系统(RM)被认为是细菌对抗噬菌体的核心武器，约40%的噬菌体已进化出抗CRISPR蛋白(AcrIIA等)和基因组修饰等逃逸机制，使得现有防御策略面临严峻挑战。加拿大拉瓦尔大学(Université Laval)的研究团队在《Nature Communications》发表的研究，首次系统探索了嗜热链球菌的"防御组"(defensome)。通过对263株菌的基因组分析，研究人员不仅确认了CRISPR-Cas和RM系统

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-06

• DDX41通过解析G-四链体维持红细胞基因组稳定性并抑制cGAS介导的细胞死亡

  在血液系统疾病研究领域，DDX41基因突变作为最常见的遗传性髓系肿瘤易感因素，其致病机制长期未明。更令人困惑的是，携带该突变的患者往往表现出红细胞生成异常的早期症状，但传统理论难以解释为何这种广泛表达的RNA解旋酶会特异性影响红细胞谱系。这个谜团引发了科学界对DDX41生物学功能的深入探索。美国西北大学（Northwestern University）的研究团队在《Nature Communications》发表的重要研究，通过多维度实验揭示了DDX41在红细胞发育中的独特作用机制。研究人员发现DDX41实质上是基因组G-四链体（G-quadruplex, G4）的关键"解链酶"，其缺失会导致

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-06

• CRISPR/Cas基因编辑的隐忧：DNA-PKcs抑制剂加剧基因组结构变异与临床安全挑战

  基因编辑技术CRISPR/Cas9被誉为"分子剪刀"，正在彻底改变遗传病治疗格局。然而这把剪刀在精准剪切DNA的同时，是否会引发基因组结构的"塌方"？随着首款CRISPR疗法Casgevy®获批，科学家们发现传统安全性评估存在盲区——短读长测序无法捕捉大尺度基因组紊乱，而临床常用的DNA-PKcs抑制剂可能正在悄悄放大这种风险。来自德国弗莱堡大学医学中心（University Medical Center Freiburg）的Clotilde Aussel、Toni Cathomen和Carla Fuster-Garcia团队在《Nature Communications》发表的重要研究，首次

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-06

• CRISPR/Cas9介导PD-1基因编辑增强肝癌浸润淋巴细胞疗法的抗肿瘤效应研究

  肝癌作为全球第三大癌症死因，五年复发率高达70%，其免疫抑制微环境导致T细胞耗竭是治疗失败的关键。尽管PD-1/PD-L1抑制剂在部分患者中展现疗效，但响应率有限。肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor-Infiltrating Lymphocyte, TIL）疗法虽在黑色素瘤取得突破，却在肝癌中效果欠佳，主要归因于TILs在体外扩增过程中PD-1高表达导致的功能抑制和T细胞受体（TCR）克隆多样性丢失。中南大学湘雅三医院细胞移植与基因治疗研究所的研究团队在《Translational Oncology》发表创新研究，首次将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于肝癌TILs的PD-1（PDCD1基因）

  来源：Translational Oncology

  时间：2025-08-06

• MAIT细胞在遗传多样性自发性结肠炎模型中的促炎作用机制研究

  肠道作为人体最大的免疫器官，其稳态的维持需要精细的免疫调控。在炎症性肠病(IBD)领域，IL-17家族细胞因子一直扮演着"双面角色"——既能参与黏膜防御又可驱动病理损伤。这种矛盾现象背后的免疫机制尚未阐明，而具有Th1/Th17双重特征的黏膜相关恒定T细胞(MAIT)在IBD中的作用存在争议。美国科罗拉多大学医学院免疫与微生物学系(Department of Immunology and Microbiology, University of Colorado School of Medicine)的研究团队通过创新的遗传多样性小鼠模型，揭示了MAIT细胞在慢性肠道炎症中的关键致病机制。相关成

  来源：Mucosal Immunology

  时间：2025-08-06

• 综述：玉米单倍体诱导的基因与遗传学

  玉米单倍体诱导的基因与遗传学1 引言玉米（Zea mays L.）作为全球重要粮食作物，其双单倍体（DH）技术通过快速获得纯合自交系，显著缩短了育种周期。传统方法需6-8代自交，而DH技术利用单倍体诱导系（如Stock6）与普通玉米杂交，产生含单倍体胚的籽粒（HIR达3.2%），再通过染色体加倍获得DH系。两种主要诱导系统——父本诱导（如ig1突变体）和母本诱导（如MTL/ZmPLA1/NLD突变体）——分别通过异常受精或精子基因组消除实现单倍体形成。2 单倍体诱导的遗传机制2.1 父本诱导基因IG1基因：定位于3号染色体，编码LOB-domain蛋白，其突变导致胚囊发育异常，产生多核中央细胞

  来源：Frontiers in Plant Science

  时间：2025-08-06

• 综述：淀粉生物合成与作物生物工程

  淀粉的生物合成与作物工程淀粉的来源与结构特性淀粉是地球上仅次于纤维素的第二大植物多糖，主要存在于玉米、小麦、水稻等六大作物中。其分子结构由直链淀粉（Amylose）和支链淀粉（Amylopectin）组成，两者比例和磷酸化程度显著影响淀粉的结晶类型（A型/B型）及功能特性。例如，马铃薯淀粉因高磷酸酯含量而具有高黏度和透明糊化特性。淀粉生物合成的分子机制淀粉合成始于质体内ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）和磷酸化酶（Pho）催化的葡萄糖活化，随后通过淀粉合成酶（SS）、分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的协同作用形成半结晶层状结构。其中，颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）负责直链淀粉合成，而

  来源：Grain & Oil Science and Technology

  时间：2025-08-06

• 保守发育可塑性基因在远缘线虫中的功能分化研究揭示表型进化的遗传机制

  在自然界中，许多生物具有惊人的发育可塑性——同一基因型能根据环境条件产生不同表型。这种能力如何通过基因调控网络的演化而获得，是进化发育生物学的核心问题之一。以线虫为模型，科学家们发现远缘物种间存在保守的形态可塑性机制，但具体基因功能如何分化仍不清楚。德国马克斯·普朗克生物学研究所（Max Planck Institute for Biology）的研究人员选择了两类亲缘关系较远但都具有口器形态可塑性的线虫——Pristionchus pacificus和Allodiplogaster sudhausi，通过比较基因组学和基因编辑技术，揭示了发育可塑性基因在漫长进化过程中的功能演变规律，相关成果

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-08-06

• 综述：利用葡萄克隆多样性：从基因组见解到现代育种应用

  克隆多样性及其在葡萄进化和育种中的作用葡萄作为全球第三大高价值园艺作物，其无性繁殖历史可追溯至罗马时期。克隆繁殖虽旨在保持品种特性，但体细胞突变和表观遗传修饰的累积导致品种内多样性。例如，黑皮诺(Pinot noir)的数百个克隆变体经过2000年无性繁殖形成丰富变异库。这种变异通过"维护选择"被保留——种植者剔除不良突变，而优选农艺性状(如稳定产量、低维护树冠)的变异体通过嫁接扩繁。探索克隆的表型变异性农艺性状变异：克隆间存在显著表型差异，如黑皮诺11个克隆的产量差异达1.5倍，源于果穗结构和坐果率变化。气候适应性方面，30个丹魄(Tempranillo)克隆的营养周期差异达28天，晚熟克隆

  来源：Theoretical and Applied Genetics

  时间：2025-08-06

• 水稻OsCENH3基因编辑诱导非整倍体：单倍体诱导新策略的探索与局限

  水稻单倍体育种技术是现代农业育种的重要突破口，能大幅缩短育种周期。然而当前主流基于精子功能障碍的诱导系统（如OsMATL）存在基因型依赖性强的缺陷，而着丝粒介导的染色体消除机制在玉米、拟南芥等作物中已展现普适性优势。但这一策略在水稻中尚未取得突破，关键科学问题在于：OsCENH3基因编辑能否触发有效的染色体消除？其不同功能域突变会产生何种生物学效应？华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心的研究人员开展了系统性研究。通过构建6类OsCENH3突变体，发现尾域缺失突变可诱导低频率（<1%）非整倍体，但胚胎/胚乳败育率高达8.43%，表明多数染色体异常导致早期致死。相关成果发表在《Plant

  来源：Plant Cell Reports

  时间：2025-08-06

• 硒超富集植物Neptunia amplexicaulis的离体再生体系构建及硒耐受积累机制研究

  硒作为人体必需微量元素，其地理分布不均导致全球约10亿人面临硒缺乏风险，而部分区域又存在硒毒害问题。植物作为硒进入食物链的关键媒介，其硒积累能力差异显著——普通作物硒吸收效率低下，而少数超富集植物如Neptunia amplexicaulis（豆科）叶片可积累高达13,600μg Se g-1干重的硒。这种极端耐受与富集特性的分子机制长期未明，主要受限于该物种遗传工具的缺失。为此，德国汉诺威莱布尼茨大学（Leibniz University Hannover）与荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen University and Research）的研究团队在《Natural Products

  来源：Natural Products and Bioprospecting

  时间：2025-08-06

• 基于机器学习预测结构域插入位点的理性设计：ProDomino助力构建变构蛋白开关

  在蛋白质工程领域，如何精确预测结构域插入位点一直是制约变构蛋白开关设计的瓶颈问题。传统方法依赖大量实验筛选，且难以推广到不同蛋白家族。这种局限性严重阻碍了光控或化学诱导蛋白开关的开发，而这类开关在生物技术和医学应用中具有重要价值。为解决这一挑战，来自德国海德堡大学（Heidelberg University）的研究团队开发了名为ProDomino的机器学习流程。这项发表在《Nature Methods》的研究通过构建包含174,872个天然蛋白序列的数据集，训练出能够准确预测结构域插入位点的模型，成功实现了"一步式"变构蛋白设计。研究采用的关键技术包括：1）基于CATH-Gene3D数据库构建

  来源：Nature Methods

  时间：2025-08-05

• 基于CRISPR-RfxCas13d系统的外显子跳跃异构体功能筛选揭示结直肠癌新靶点

  这项突破性研究构建了基于CRISPR-RfxCas13d系统的创新平台，专门用于靶向沉默外显子跳跃(Exon Skipping, ES)产生的特殊转录本。研究人员巧妙设计了靶向外显子连接区的向导RNA(gRNA)，建立覆盖3744个ES事件的转录组规模文库，在结直肠癌(CRC)细胞系中开展体内外功能性筛选。令人振奋的是，该研究首次揭示外显子6跳跃产生的HMGN3 Δ6异构体具有显著促癌效应，能强力驱动肿瘤细胞增殖。通过严谨的功能验证，证实该异构体对CRC进展具有关键作用。这项成果不仅证实CRISPR-RfxCas13d在异构体特异性功能基因组学研究中的强大潜力，更发现了一个由ES驱动的重要肿瘤

  来源：Cell Systems

  时间：2025-08-05

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