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  • 靶向DHODH与BCL-XL协同抑制胰腺癌生长:代谢重编程与凋亡调控的联合治疗策略

    引言胰腺导管腺癌(PDAC)的代谢重编程特征之一是对嘧啶从头合成的依赖。DHODH作为嘧啶合成通路的关键酶,其抑制剂(如Brequinar, BQ)虽能延缓肿瘤生长,但单药疗效有限。研究团队通过整合代谢组学、蛋白质组学和遗传筛选,揭示了DHODH抑制后的补偿通路,并提出联合靶向抗凋亡蛋白BCL-XL的协同治疗策略。结果代谢与蛋白质组学分析短期(24小时)和长期(7天)BQ处理均显著降低嘧啶核苷酸(如UTP、CTP),同时激活核苷补救途径(如SLC29A1上调)。线粒体代谢(TCA循环、复合体I活性)持续受抑制,且氧化应激标志物GSH/GSSG比值下降。蛋白质组学显示,BQ下调核糖体蛋白和抗凋亡

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-31

  • 小麦TaSG-D1–TaGAMyb信号模块调控籽粒重量的分子机制与育种潜力

    TaSG-D1负调控小麦籽粒大小前期研究发现TaSG-D1E286K突变体因蛋白稳定性增强导致籽粒缩小(千粒重降低37.3%)。本研究通过CRISPR构建TaSG-D1三突变体,其籽粒长度、宽度和千粒重分别增加8.4%、8.2%和14.5%。扫描电镜显示突变体果皮细胞长度显著增加,而10-DAP籽粒横切面显示胚乳面积扩大。TaSG-D1与TaGAMyb的互作与磷酸化酵母双杂交(Y2H)和免疫共沉淀(Co-IP)证实TaSG-D1/TaSG-D1E286K与转录因子TaGAMyb直接结合。荧光互补实验(LCI)显示E286K突变使互作强度提升3.2倍。体外磷酸化实验发现TaSG-D1E286K对

    来源:The Plant Journal

    时间:2025-07-31

  • 番茄(Solanum lycopersicum)生物钟基因编辑对生长发育及产量的调控机制研究

    生物钟系统就像植物体内的精密计时器,调控着番茄(Solanum lycopersicum)生长发育的关键进程。科学家们通过时间序列基因表达分析发现,番茄叶片在自由运行条件下展现出强劲的昼夜节律振荡,而果实则表现出节律减弱、相位偏移甚至节律紊乱的有趣现象,这揭示了生物钟调控具有器官特异性。研究团队运用基因编辑"魔剪"CRISPR-Cas9技术,成功构建了clock突变体株系。这些"生物钟失调"的番茄植株不仅叶片运动节律发生相位改变,还表现出独特的生长发育表型,与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的时钟突变体形成鲜明对比。转录组分析进一步发现,虽然部分核心生物钟基因在两种植

    来源:The Plant Journal

    时间:2025-07-31

  • 膜蛋白CRISPR筛选揭示RPSA作为猪流行性腹泻病毒复制的关键宿主因子及其ERK1/2-脂代谢调控机制

    膜蛋白CRISPR筛选揭示RPSA的病毒调控网络CRISPR敲除文库筛选鉴定PEDV关键宿主因子研究团队构建了靶向1,607个猪膜蛋白基因的CRISPR/Cas9敲除文库(PigMpCKO),通过两轮PEDV-GDU-GFP毒株感染筛选,发现核糖体蛋白SA(RPSA)是影响病毒复制的核心靶点。实验验证显示,RPSA敲除显著降低PEDV-YN144毒株的病毒滴度(TCID5090%),而回补实验证实其功能可被拯救。有趣的是,尽管RPSA是登革病毒等病原体的已知受体,但抗体阻断和免疫共沉淀(Co-IP)实验排除了其作为PEDV受体的可能性。RPSA调控病毒复制而非入侵阶段通过时序感染实验发现,RP

    来源:Journal of Virology

    时间:2025-07-31

  • 综述:布拉酵母菌的基因工程:增强益生菌和治疗应用的工具、策略与进展

    极端嗜盐古菌的生物学特性Haloferacaceae家族是一类依赖高盐环境(2-6 M NaCl)生长的极端嗜盐古菌,其成员如Haloferax mediterranei和H. volcanii能在高温、强紫外线辐射及重金属胁迫下存活。这类微生物独特的生理特性使其成为生物技术应用的理想候选者,尤其是其利用农业废弃物作为碳源的能力,以及通过渗透压裂解法简化下游处理的优势。生物分子生产潜力生物塑料(PHA):Haloferax mediterranei能利用食品工业废料(如乳清、植物油副产品)合成聚羟基脂肪酸酯(PHBV),其生产成本可低至2.05-6.29美元/千克。通过优化碳氮比和盐度,PHB

    来源:Biotechnology Advances

    时间:2025-07-31

  • 基于crRNA限制性CRISPR/Cas12a系统的多重核酸检测技术cliCRISPR开发及其在SNP分型中的应用

    维生素D缺乏与多种疾病密切相关,而CYP27B1基因的rs4646536位点单核苷酸多态性(SNP)是影响维生素D代谢的关键遗传标记。传统SNP检测依赖PCR和测序技术,但存在设备依赖性强、操作复杂等局限。尽管CRISPR/Cas12a系统因其高灵敏度成为新兴检测工具,但其非特异性反式切割(trans-cleavage)特性导致多重检测时信号相互干扰,难以区分杂合型等复杂基因型。郑州大学第一附属医院口腔科的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究,开发了crRNA限制性CRISPR/Cas12a系统(cliCRISPR)。该系统通过控制crRNA浓度(如

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-07-31

  • PLETHORA1/2上游保守非编码序列调控胚胎与根发育的分子机制解析

    在植物发育过程中,PLETHORA(PLT)转录因子家族作为调控干细胞维持和器官发生的核心枢纽,其精确的时空表达模式对胚胎发生和根发育至关重要。然而,长期以来科学家们对PLT基因自身的转录调控机制知之甚少,特别是如何通过顺式调控元件实现其精确的表达模式仍是一个未解之谜。这一知识缺口限制了人们对植物发育调控网络进化保守性的深入理解。荷兰瓦赫宁根大学与研究中心(Wageningen University & Research)的研究团队通过跨物种比较基因组学和功能基因组学方法,在120种被子植物基因组中系统鉴定了PLT基因上游的保守非编码序列(CNS)。研究发现,在双子叶植物PLT1/2基

    来源:Plant Communications

    时间:2025-07-31

  • 斑马鱼dcst2基因缺失对肌肉肥大的影响研究:雄性不育表型揭示其非肌肉生物学功能

    最新研究发现,法国-加拿大人群中一个特殊家族因携带树突状细胞特异性六次跨膜蛋白2(Dendritic Cell-specific Six Transmembrane domain containing protein 2, DCST2)基因变异而表现出超常肌肉发达特征。为探究DCST2在肌肉发育中的作用,科学家采用CRISPR/Cas9基因编辑系统,在斑马鱼dcst2基因第三外显子引入2个核苷酸缺失,成功构建了导致移码突变的动物模型。基因型分析显示,纯合突变体dcst2−/−中该基因转录水平显著降低,证实基因功能受损。令人意外的是,突变体斑马鱼生长发育正常,通过自由游泳实验和游泳隧道测试均未发

    来源:Molecular Genetics and Genomics

    时间:2025-07-31

  • 综述:CRISPR-Cas基因组编辑在人类治疗中的脱靶效应:进展与挑战

    CRISPR-Cas基因组编辑工具箱CRISPR-Cas系统通过向导RNA(gRNA)引导Cas核酸酶在特定位点产生双链断裂(DSB),随后细胞通过非同源末端连接(NHEJ)或同源定向修复(HDR)途径进行修复。NHEJ易产生插入/缺失(indels),而HDR可实现精确修复。此外,微同源介导的末端连接(MMEJ)会导致更大范围的缺失。近年来发展的碱基编辑(BE)和先导编辑(PE)技术通过避免DSB形成,显著降低了脱靶风险。脱靶效应的机制与风险脱靶效应源于gRNA与非完全匹配序列的结合,可能引发基因功能破坏或致癌突变。除局部indels外,结构性变异(SV)如染色体易位和大片段缺失更具危害性。

    来源:Molecular Therapy Nucleic Acids

    时间:2025-07-31

  • pH敏感型明胶/海藻酸钠复合微球的可控制备及其白藜芦醇递送潜力研究

    在食品工业领域,如何精准调控发酵产物的风味特征一直是困扰研究者的难题。传统诱变育种方法效率低下,而外源基因导入又面临严格的监管限制。更棘手的是,发酵过程中产生的氨基甲酸乙酯(EC)等致癌物存在安全隐患。这些矛盾促使科学家们探索更精准、安全的基因编辑方案。首尔国立大学国际农业技术研究生院的研究团队独辟蹊径,将目光聚焦于精氨酸代谢的关键酶——精氨酸酶(CAR1)。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,他们在三种不同遗传背景的酿酒酵母(S. cerevisiae)中构建了两种CAR1突变体:完全敲除(ΔCAR1)和提前终止密码子插入(Gln26stop)。令人惊喜的是,这种精准编辑不仅降低了EC前

    来源:LWT

    时间:2025-07-31

  • 拟南芥细胞分裂素响应调节因子ARR21调控种子发育的分子机制解析

    种子作为植物繁衍的核心载体,其发育机制关乎粮食安全与生物能源开发。这项研究聚焦拟南芥细胞分裂素信号通路中的关键转录因子——B型响应调节因子ARR21(Arabidopsis Response Regulator 21),该蛋白具有核定位信号和类似MYB的DNA结合结构域(GARP motif)。通过荧光标记证实ARR21-sGFP定位于细胞核,表达高峰出现在发育中的种子。组织化学分析显示,授粉后6天的种子中,ARR21在角果皮、合点种皮、合点胚乳等部位活跃表达。研究团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了两个突变体:arr21-3(51 bp框内缺失)和arr21-4(2 bp插入),

    来源:Plant Direct

    时间:2025-07-31

  • 家蚕Distal-less基因调控成虫体附肢发育的遗传学证据及其分子机制研究

    在昆虫发育生物学领域,同源异型盒基因Distal-less(Dll)作为近远轴模式形成的关键调控因子,其在家蚕(Bombyx mori)中的生物学功能尚待深入解析。研究团队采用二元转基因CRISPR/Cas9基因编辑技术构建BmDll突变体,观察到突变体在胚胎期和幼虫期发育正常,但在蛹期至成虫期表现出显著的附肢发育缺陷,尤其腿部远端结构异常。表达谱分析显示,BmDll与果蝇(Drosophila melanogaster)类似,在胫节和跗节高表达。RNA-seq数据揭示突变体出现三大关键通路紊乱:代谢相关通路、细胞外基质(ECM)-receptor相互作用通路以及角质层结构成分相关基因表达异常

    来源:Insect Molecular Biology

    时间:2025-07-31

  • SYNCAS介导的CRISPR-Cas9基因编辑技术在宝石蜂Nasonia vitripennis中的高效应用

    昆虫基因编辑领域迎来重大突破!针对寄生蜂Nasonia vitripennis(宝石蜂)这类将卵产在宿主体内的特殊物种,科学家们巧妙运用SYNCAS(同步母体递送系统)技术,成功实现cinnabar基因的高效敲除。这项研究打破了传统胚胎注射的局限——通过母体注射CRISPR-Cas9核糖核蛋白复合体(RNP),在子代中获得惊人的编辑效率:每100只注射母蜂可产生多达68只基因敲除后代,表型出现率高达2.73%,较既往母体递送技术提升整整10倍!研究团队精确把控注射时机与宿主供给策略,攻克了寄生蜂卵难以获取的技术壁垒。这项突破不仅为Nasonia vitripennis的反向遗传学研究铺平道路(

    来源:Insect Molecular Biology

    时间:2025-07-31

  • 利用sepia基因标记和phiC31整合酶建立转基因斑翅果蝇品系及其在遗传防控中的应用

    在这项突破性研究中,科研团队巧妙运用基因编辑技术,为臭名昭著的果蔬杀手——斑翅果蝇(Drosophila suzukii)设计了一套"基因身份证"系统。通过CRISPR/Cas9这把"分子剪刀",研究人员首先精准敲除了负责红色眼色素合成的sepia基因,培育出标志性的棕眼突变体品系se1。更精彩的是,科学家们给这些突变体装上了两把"基因钥匙":一把是只有1.8kb大小的sepia基因片段,就像给果蝇配了张迷你身份证;另一把是来自链霉菌噬菌体的phiC31整合酶,堪称基因组的"精准定位器"。通过piggyBac转座子系统,这些元件被成功送入果蝇胚胎。当转基因成功时,原本棕色的复眼会魔术般地恢复红

    来源:Insect Molecular Biology

    时间:2025-07-31

  • 基于CRISPR/Cas12a与MXene纳米复合材料的信号开启型电化学发光生物传感器实现miR-31超灵敏检测

    肺癌作为全球癌症死亡的首要原因,每年导致约180万人死亡,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。由于缺乏有效的早期诊断手段,多数患者确诊时已处于晚期。微小RNA miR-31被证实是NSCLC的关键致癌因子,能通过调控PI3K/AKT、Hippo等通路促进肿瘤进展,但其检测面临传统方法操作复杂、灵敏度不足等挑战。上海交通大学医学院附属苏州九龙医院呼吸与危重症医学科的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表研究,创新性地将CRISPR/Cas12a系统与二维材料Ti3C2 MXene结合,构建了"信号开启"型电化学发光生物传感器。该技术通过等温扩增产生双链DNA(dsDN

    来源:Bioelectrochemistry

    时间:2025-07-31

  • 综述:基于计算机模拟的变异效应预测在精准植物育种中的前景与局限

    引言植物育种正从传统表型筛选转向精准育种(precision breeding),通过直接靶向因果变异实现性状改良。CRISPR等基因编辑技术的应用(如水稻OsSPL14基因编辑)已取得显著成效,但变异筛选仍依赖耗时费力的诱变筛选。计算机模拟(in silico)预测方法展现出替代潜力,其核心挑战在于准确预测变异对分子性状(如mRNA丰度)和宏观性状(如产量)的影响。功能基因组学中的监督学习100 kb)、统计功效不足等局限。现代序列到功能模型(sequence-to-function models)采用统一框架预测变异效应:Basenji2和Enformer等卷积神经网络(CNN)整合长达1

    来源:Theoretical and Applied Genetics

    时间:2025-07-31

  • 综述:EBV编码及EBV相关miRNA在肿瘤中的作用机制

    EBV与肿瘤的隐秘战争:miRNA的致癌密码病毒miRNA的开创者EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)作为首个被发现编码microRNA(miRNA)的人类γ疱疹病毒,其基因组可产生两类关键miRNA:BamHI-H右向片段1衍生的BHRF1 miRNA和BamHI-A右向片段衍生的BART miRNA。这些长度约22nt的小分子在病毒潜伏感染期间持续表达,通过转录后调控机制重塑宿主细胞环境。肿瘤发展的幕后推手在EBV相关恶性肿瘤(如鼻咽癌、伯基特淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤)中,病毒miRNA表现出精确的时空表达模式:• BHRF1 miRNA簇(含miR-BHRF1-1/2/

    来源:Current HIV Research

    时间:2025-07-31

  • CRISPR基因编辑优化人源化小鼠模型揭示免疫基因功能的新突破

    在免疫学研究领域,人源化小鼠模型已成为探索人类免疫系统奥秘的"活体试管"。通过将人类CD34+造血干细胞移植到免疫缺陷小鼠体内,这些特殊的小鼠能够重建人类免疫系统,为科学家研究感染、癌症等疾病提供了独特窗口。然而,传统方法难以精确解析特定免疫基因的功能,这就像拥有精密仪器却缺少操作手册,严重制约了研究的深度。为突破这一限制,研究人员开发了创新的基因编辑策略。该研究首先系统优化了CRISPR/Cas9系统在人类CD34+造血干细胞中的编辑效率,通过精确调控电转染条件和细胞移植数量,实现了高达30,000个编辑细胞的稳定移植。这种"量体裁衣"式的优化确保了基因编辑细胞在小鼠骨髓、脾脏等关键免疫器官

    来源:Lab Animal

    时间:2025-07-31

  • 综述:烟草线条病毒——棉花中的新兴病害:遗传学与控制策略综述

    Abstract烟草线条病毒(Tobacco streak virus, TSV)自193年首次发现以来,已扩散至全球26个国家。该病毒具有惊人的宿主适应性,能侵染30个双子叶和单子叶植物科的200余种作物。1999-2000年间,印度安得拉邦向日葵坏死病的爆发首次确认了TSV在南亚的存在,随后该病原体在棉花等经济作物上引发毁灭性疫情。流行病学特征疫情加剧与多种因素相关:包括花生、秋葵等替代宿主作物的广泛种植,以及蓟马(Thrips)种群密度升高——这种昆虫媒介通过取食活动高效传播病毒。田间调查显示,携带TSV的蓟马个体比例与棉花发病率呈显著正相关。防控技术突破• 转基因技术:最新研发的MON

    来源:Tropical Plant Pathology

    时间:2025-07-31

  • 综述:利用合成生物学从电子废弃物中可持续回收关键金属材料

    Abstract电子废弃物(E-waste)已成为全球增长最快的废物流,蕴藏大量稀土元素(REEs)、贵金属和关键原材料。传统火法/湿法冶金工艺因高能耗和有毒试剂面临生态挑战,而合成生物学驱动的生物修复技术通过基因改造微生物实现选择性生物浸出(Bioleaching)、生物吸附(Biosorption)和生物积累(Bioaccumulation)。最新研究通过代谢通路优化和合成基因电路设计,显著提升了微生物在复杂E-waste基质中的金属选择性、耐酸性和回收动力学。微生物底盘工程进展工程化微生物(如Acidithiobacillus和Shewanella)通过CRISPR-Cas9编辑靶向金属

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-07-31


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