• 综述：人工智能革命化CRISPR技术

  人工智能驱动基因组工程的革新基因组编辑技术从锌指蛋白（ZFNs）和转录激活样效应因子（TALENs）发展到CRISPR-Cas系统，后者凭借gRNA引导的靶向性成为主流工具。然而，编辑效率的细胞类型差异和脱靶效应仍是重大挑战。人工智能（AI）通过分析海量实验数据，为这些难题提供了高阶解决方案。优化CRISPR-Cas核酸酶系统gRNA设计：AI模型如Rule Set 1-3和DeepSpCas9通过分析数万条gRNA序列，识别影响活性的关键特征（如鸟嘌呤富集）。例如，DeepCRISPR同时预测gRNA的靶向效率和脱靶风险，而CRISPRscan在斑马鱼胚胎中验证了截短gRNA的适用性。脱靶预

  来源：Experimental & Molecular Medicine

  时间：2025-08-01

• 水稻OsPATA1缺陷通过胞质滞留OsEULD1b增强ABA依赖性盐胁迫耐受性的分子机制

  全球气候变化导致土壤盐渍化日益严重，水稻作为主要粮食作物面临严峻挑战。传统育种方法难以快速培育抗盐品种，而γ射线诱变等物理诱变技术可创造丰富的遗传变异。然而，突变体性状的分子机制解析仍是瓶颈。Kangwon National University（韩国江原国立大学）的Ju Hee Kim团队通过系统研究，揭示了OsPATA1-OsEULD1b分子模块调控ABA信号通路的新机制，为设计抗盐水稻提供了理论依据。研究采用全基因组重测序定位突变位点，结合CRISPR/Cas9构建基因敲除系，通过酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补(BiFC)验证蛋白互作，利用荧光探针CoroNa Green可视化Na

  来源：The Crop Journal

  时间：2025-08-01

• 番茄花芽全基因组表达图谱揭示SllncERF162-SlERF162模块调控基础耐热性的分子机制

  随着全球气候变暖加剧，高温胁迫导致作物花粉发育异常已成为威胁粮食安全的重要问题。番茄作为全球重要的果蔬作物，其花芽在减数分裂期对温度变化极为敏感，但调控该过程的分子机制尚不明确。既往研究表明，热激转录因子(HSF)和热激蛋白(HSP)构成植物耐热性的核心调控网络，而AP2/ERF家族转录因子可能通过调控HSF参与该过程。然而，非编码RNA(ncRNA)如何参与这一调控网络，特别是在番茄生殖发育关键期的耐热性调控中仍属空白。中国农业大学园艺学院联合河南大学、北京市农林科学院等机构的研究团队在《Horticulture Research》发表重要成果。研究人员通过时间序列全转录组测序(strand

  来源：Horticulture Research

  时间：2025-08-01

• LMOD2与ACTC1互作调控肌原分化的分子机制及其在骨骼肌发育中的关键作用

  骨骼肌作为哺乳动物最大的代谢和运动器官，其发育异常会导致肌肉萎缩等重大疾病。尽管已知肌原分化受MRFs（肌源性调节因子）调控，但细胞骨架蛋白在其中的作用机制尚不明确。特别是心脏和骨骼肌特异性表达的LMOD2基因，虽被证实与心肌收缩相关，但其在骨骼肌发育中的功能仍是未解之谜。湖南农业大学的研究团队在《BMC Genomics》发表的研究成果填补了这一空白。通过系统分析猪组织样本和C2C12细胞模型，发现LMOD2与同源基因LMOD3在骨骼肌再生和发育过程中呈现动态表达模式。研究采用CRISPR-Cas9构建LMOD2敲除细胞系，结合RNA-seq转录组分析、双荧光素酶报告系统和免疫共沉淀等技术，

  来源：BMC Genomics

  时间：2025-08-01

• 基于CRISPR/Cas9技术靶向编辑CAR1基因提升酿酒酵母风味物质合成效率的研究

  在食品工业领域，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的风味代谢调控始终是研究热点。传统发酵工艺中，风味物质的产生高度依赖菌株特性和环境条件，难以实现精准控制。更棘手的是，酵母在发酵过程中会通过精氨酸酶（CAR1基因编码）代谢产生潜在致癌物氨基甲酸乙酯（EC），这促使各国制定严格的EC限量标准（如JECFA建议每日摄入量≤15 ng/kg）。虽然已有研究通过CAR1基因失活降低EC风险，但该操作对风味物质合成的影响仍是未解之谜。韩国首尔大学国际农业技术研究生院（Graduate School of International Agricultural Technology

  来源：LWT

  时间：2025-08-01

• Sidt2通过调控胰岛素分泌抑制胰岛β细胞去分化：揭示2型糖尿病治疗新靶点

  在糖尿病研究领域，胰岛β细胞功能衰竭一直是科学家们关注的焦点。随着全球2型糖尿病(T2DM)患者数量预计在2030年达到6.43亿，寻找阻止β细胞去分化（即成熟β细胞失去特性转变为非功能性细胞）的新靶点变得尤为迫切。这项发表在《Journal of Biological Chemistry》上的突破性研究，由皖南医学院第一附属医院（弋矶山医院）内分泌与遗传代谢科的研究团队完成，首次揭示了溶酶体膜蛋白Sidt2在维持β细胞身份中的关键作用。研究人员发现，在糖尿病小鼠和患者中，Sidt2表达显著降低。通过构建全身性Sidt2敲除(Sidt2-/-)小鼠模型和CRISPR-Cas9基因编辑的INS-

  来源：Journal of Biological Chemistry

  时间：2025-08-01

• 印度尼西亚热泉中Geobacillus icigianus ID-2的全基因组测序及其工业酶潜力解析

  在印度尼西亚爪哇岛Tangkuban Perahu热泉（坐标6°45′42″S, 107°37′4″E）分离的Geobacillus icigianus ID-2菌株，经PacBio Revio系统测序获得3,803,328 bp环形染色体（N50 9,051 bp），GC含量51.5%。基因组注释显示其编码3,463个蛋白编码基因、89个tRNA和5个ncRNA，并携带26个rRNA基因（5S/16S/23S分别为8/9/9）。甲基化分析发现4种独特修饰模式：III型限制修饰系统（GCC6mAT）、II型系统（CTGC6mAG，与PstI同工酶）及两种I型系统（G6mATNNNNNNRTTC

  来源：Microbiology Resource Announcements

  时间：2025-08-01

• 过表达MdWOX4增强苹果体细胞胚胎发生及遗传转化效率的分子机制研究

  在果树育种领域，苹果作为全球重要的经济作物，其遗传改良长期受限于转化效率低、再生周期长等技术瓶颈。传统农杆菌介导的叶盘转化法存在强烈的基因型依赖性，而体细胞胚胎发生（Somatic Embryogenesis, SE）因其高遗传稳定性和双极特性，被认为是木本植物理想的遗传转化受体。然而，胚胎细胞形成的分子机制尚不明确，制约了SE技术在苹果中的应用。针对这一挑战，西北农林科技大学风景园林艺术学院的研究团队在《Horticultural Plant Journal》发表最新成果，通过建立高效的SE介导转化体系，结合多组学分析和基因编辑技术，解析了生长素-MdARF5-MdWOX4级联反应调控胚胎细

  来源：Horticultural Plant Journal

  时间：2025-08-01

• 量子点分子信标实现亚皮摩尔级CRISPR-Cas检测的现场化应用突破

  CRISPR-Cas系统虽已彻底改变分子诊断领域，但其广泛应用仍受制于复杂仪器的依赖性问题。现有荧光分子信标(FQ-MB)需精密光学滤光片和酶标仪，而传统检测方法在便携性和成本控制方面存在明显短板。更关键的是，未经优化的检测系统灵敏度难以满足低病毒载量场景需求，这成为现场诊断技术发展的关键瓶颈。美国海军研究实验室（U.S. Naval Research Laboratory）Center for Bio/Molecular Science and Engineering的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究中，创新性地将半导体量子点(QD)的光学特性与CRISPR-Ca

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-08-01

• 综述：利用基因组编辑技术促进未充分利用作物发展的关键综述：当前进展、挑战与未来展望

  基因组编辑技术：解锁未充分利用作物的黄金密码引言：被忽视的作物宝藏全球约6000种栽培作物中，仅103种贡献了90%的卡路里摄入，四大主粮（水稻、小麦、玉米、马铃薯）占比高达60%。这种单一化种植导致"隐性饥饿"问题，而藜麦、狐尾粟、班巴拉花生等未充分利用作物（UUCs）因其丰富的矿物质、必需氨基酸和抗逆性，成为农业多样化的关键。这些作物能在低投入系统中茁壮成长，却因商业化品种挤压和基因组研究滞后被边缘化。基因组编辑工具箱的进化从早期锌指核酸酶（ZFNs）和转录激活样效应因子核酸酶（TALENs）到革命性的CRISPR-Cas系统，编辑技术已实现从"粗放改造"到"精准微调"的跨越。CRISPR

  来源：Plant Gene

  时间：2025-08-01

• 基于瞬时超紧凑型CRISPR-AsCas12f1系统的马克斯克鲁维酵母基因敲除技术

  马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)凭借快速生长、耐高温和广谱底物利用等特性，成为微生物细胞工厂的理想底盘。但该酵母中猖獗的非同源重组(Non-homologous end joining, NHEJ)机制严重阻碍基因编辑效率。研究人员另辟蹊径，选用仅422个氨基酸的超紧凑型CRISPR相关蛋白AsCas12f1——其体积不足Cas9或Cas12a的三分之一，更易搭载于递送载体。通过设计瞬时靶向策略，在酵母中构建了"即用即弃"的基因敲除系统：创新性将tRNA与gRNA融合表达，显著提升引导RNA稳定性；敲除DNA修复关键基因KmKU70或KmLIG4后，编辑效率飙

  来源：Biotechnology Letters

  时间：2025-08-01

• T细胞磷酸酶TCPTP、PTPN22与SHP1在TCR信号反馈调控中的独特作用机制解析

  引言T细胞激活是免疫应答的核心环节，其失调常导致自身免疫疾病。TCR信号起始于Lck激酶的磷酸化位点LckY394，而TCPTP、PTPN22和SHP1等磷酸酶通过去磷酸化调控其活性。尽管这些磷酸酶长期被认为功能冗余，但其在TCR信号反馈中的特异性作用仍不明确。结果磷酸酶敲除对TCR信号蛋白的影响通过CRISPR/Cas9构建Jurkat T细胞的TCPTP、PTPN22和SHP1敲除株（J.TCPTP-、J.PTPN22-、J.SHP1-），发现表面CD3ε和CD45表达与野生型相似，但TCRα表达存在差异。蛋白质组学分析显示，PTPN22敲除显著降低KEGG TCR信号通路蛋白丰度，而SH

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-08-01

• 三步代谢工程策略优化产乙醇梭菌实现高效C1气体生物转化

  随着全球碳中和目标的推进，利用工业废气(CO/CO2)生产生物燃料成为研究热点。产乙醇梭菌(Clostridium)虽能通过Wood-Ljungdahl通路将C1气体转化为乙醇，但存在产量低、副产物多等瓶颈。传统糖基原料的乙醇生产面临"与粮争地"困境，而气体发酵技术可直接转化钢厂、化工厂的废气，实现"变废为宝"。然而，现有菌株的乙醇转化效率与经济性仍无法满足工业化需求，亟需通过系统代谢工程进行优化。上海理工大学健康科学与工程学院的研究团队在《Green Carbon》发表研究，针对模式菌株C. ljungdahlii DSM 13528开展三步代谢改造：首先过表达乙酰辅酶A脱氢酶(ald)和双

  来源：Green Carbon

  时间：2025-08-01

• 放射性标记BMSC外泌体递送CRISPR/Cas9核糖核蛋白靶向抑制KCNJ2-HIF-1α通路阻断骨肉瘤转移

  【3.1 放射性标记外泌体的制备与表征】研究团队首先从第三代骨髓间充质干细胞(BMSCs)中分离出典型杯状结构的细胞外囊泡(EVs)，透射电镜显示其直径约130nm。通过电穿孔技术将预组装的Cas9-sgRNA核糖核蛋白复合物(RNPs)装载至124I标记的EVs中，Western blot证实CD9/CD63等标志物阳性且成功携带Cas9蛋白。放射性标记效率达91.3%，纯化后放射化学纯度98.9%，完整保留了EVs的生物学特性。【3.2 双模态成像验证靶向递送】创新设计的GFP报告系统巧妙地将基因编辑事件转化为荧光信号：当Cas9在靶位点产生双链断裂(DSBs)导致移码突变时，骨肉瘤细胞稳

  来源：Journal of Extracellular Vesicles

  时间：2025-07-31

• 海藻糖酶衍生MAMP触发拟南芥LecRK-V介导的免疫反应及其在广谱抗病中的意义

  植物寄生线虫（PPNs）每年造成全球农作物约1750亿美元损失，但植物对其免疫识别的分子机制长期不明。传统研究受限于线虫专性寄生特性及材料获取难度，而模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）与病原线虫的保守性为突破这一瓶颈提供了可能。研究人员通过色谱纯化结合LC-MS/MS技术，从秀丽隐杆线虫提取物中鉴定出分泌型海藻糖酶衍生的24肽（TreCe24），其核心序列VDKYGFVPNGGRVYYL在根结线虫（Meloidogyne incognita）等PPNs中高度保守。对应的31肽（TreMi31）可激活拟南芥Col-0的典型免疫反应：根部色素沉积、木质素积累、MA

  来源：SCIENCE ADVANCES

  时间：2025-07-31

• PEX39调控PTS2蛋白过氧化物酶体导入的新机制及其在代谢疾病中的意义

  细胞内的过氧化物酶体就像微型化工厂，负责分解脂肪酸等关键代谢反应。这些工厂的正常运转依赖于精准的"货物运输系统"——PTS1和PTS2信号通路。然而，科学家们发现PTS2通路中仍存在诸多未解之谜：为什么PEX7受体与含PTS2信号蛋白的结合如此不稳定？转运过程中还有哪些关键因子未被发现？这些问题的答案对理解如Refsum病等过氧化物酶体功能障碍疾病至关重要。美国德克萨斯大学西南医学中心（University of Texas Southwestern Medical Center）的研究团队在《Nature Cell Biology》发表突破性成果。通过多学科交叉研究，首次鉴定出进化保守的PE

  来源：Nature Cell Biology

  时间：2025-07-31

• CRISPR-GPT：基于大语言模型的基因编辑实验自动化AI协同系统

  基因编辑技术CRISPR-Cas9被誉为"基因剪刀"，自2012年问世以来彻底改变了生命科学研究格局。然而，这项技术的实际应用仍面临巨大挑战：实验设计需要同时精通分子生物学、生物信息学和特定疾病模型的专业知识；现有软件工具往往只解决单一环节问题；新手研究人员常因设计失误导致实验失败。如何降低技术门槛，让更多研究者高效利用这一革命性工具，成为制约生物医学发展的关键瓶颈。斯坦福大学（Stanford University）的研究团队在《Nature Biomedical Engineering》发表了一项突破性研究。他们创造性地将人工智能领域的大语言模型（LLM）与CRISPR基因编辑技术相结合，

  来源：Nature Biomedical Engineering

  时间：2025-07-31

• 嗜热毁丝霉转录因子MtHAC-1在纤维素酶和木聚糖酶生产中的双相调控机制研究

  1 引言木质纤维素作为地球上最丰富的可再生资源，其降解依赖纤维素酶和木聚糖酶的协同作用。嗜热毁丝霉（Myceliophthora thermophila）因其分泌耐热碳水化合物活性酶（CAZymes）的能力备受关注，但相比里氏木霉（Trichoderma reesei）等模式菌株，其酶产量较低。本研究聚焦bZIP型转录因子MtHAC-1，其在真菌内质网应激反应（UPR）中起核心作用。前期转录组数据显示，Avicel（微晶纤维素）诱导下Mthac-1表达下调，暗示其可能具有独特的调控功能。2 材料与方法通过CRISPR/Cas9系统构建Mthac-1缺失株（ΔMthac-1）和过表达株（OE-M

  来源：Microbial Biotechnology

  时间：2025-07-31

• 水稻中MADS51与ESR1通过拮抗调控MIR1863a平衡抗病性与产量的分子机制

  1 引言水稻作为全球半数人口的主粮作物，长期面临稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的威胁。传统抗病育种常伴随生长抑制与产量损失，亟需能协调抗性与产量的遗传调控元件。近年研究发现，微小RNA（miRNA）在平衡植物免疫与生长发育中发挥关键作用，如Osa-miR162a、Osa-miR159a等均被证实可同时调控抗性与产量性状。2 结果2.1 MIR1863a突变增强抗性且维持产量通过CRISPR/Cas9技术构建的MIR1863a突变体（mir1863a）对4种稻瘟病菌株（GZ8、97-27-2等）均表现出显著增强的抗性，病斑面积缩小且真菌生物量降低。值得注意的是，mir1863a

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-07-31

• 1110025M09Rik编码蛋白调控小鼠骨髓基质细胞成脂分化的分子机制及其在骨骼代谢疾病中的潜在价值

  论文解读：骨骼中的骨髓脂肪组织（BMAT）虽仅占健康人体脂肪总量的10%，但其异常积累与骨质疏松、衰老和肥胖等疾病密切相关。然而，调控骨髓基质细胞（BMSCs）向脂肪细胞分化的分子机制仍是未解之谜。尤其令人困惑的是，大量被标注为"非编码"的RNA中，可能隐藏着调控这一过程的关键蛋白编码基因。天津医科大学附属朱宪彝纪念医院内分泌研究所、国家卫健委激素与发育重点实验室的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究，揭开了基因1110025M09Rik的神秘面纱。这个位于小鼠15号染色体的基因，虽被数据库标注为长链非编码RNA（lncRNA），但研究人员通过生物信息学分析发现其含有

  来源：Cellular Signalling

  时间：2025-07-31

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