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  • MITF/TFEB/TFE3转录因子家族在黑色素瘤适应性调控中的分工机制与免疫微环境重塑

    在肿瘤生物学研究领域,细胞如何通过转录重编程适应微环境压力一直是核心科学问题。黑色素瘤作为典型模型,其恶性进展与MITF(microphthalmia-associated transcription factor)转录因子调控的细胞可塑性密切相关。然而,MITF家族中还存在两个结构高度相似的成员——TFEB(transcription factor EB)和TFE3(transcription factor E3),三者具有相同的DNA结合结构域,都能识别E-box序列,这种冗余性给理解它们各自的功能特异性带来巨大挑战。传统观点认为TFEB和TFE3主要调控自噬和溶酶体生物合成,而MITF则

    来源:Cell Reports

    时间:2025-11-23

  • 在肝细胞癌细胞的细胞周期中,HIF-1α的氧独立表达能够在常氧条件下调控关键的代谢途径

    这项研究围绕肝细胞癌(HCC)中HIF-1α蛋白在细胞存活和增殖中的作用展开,特别关注其在常氧条件下的表达及其对细胞代谢的影响。HIF-1α是HIF-1异构体的核心组成部分,它在低氧环境中会被稳定并激活,从而调控癌细胞的转录适应。HIF-1α在HCC中具有高度表达,这与患者的不良预后密切相关。为了深入研究HIF-1α在HCC细胞中的具体功能,研究人员利用CRISPR/Cas9技术生成了不表达内源性HIF-1α的Huh7细胞系,并与同样不表达HIF-1α的HeLa细胞系进行比较。通过细胞存活、增殖、蛋白表达谱和患者数据的分析,揭示了HIF-1α在维持HCC细胞功能和促进其恶性行为中的关键作用。在

    来源:The FEBS Journal

    时间:2025-11-23

  • 基因编码生物传感器HyPer7在毕赤酵母中实现过氧化氢积累动态的实时监测

    在生物技术领域,甲基营养型酵母Komagataella phaffii(原名Pichia pastoris)因其卓越的蛋白质表达能力而成为重要的微生物细胞工厂。然而,当以甲醇为碳源时,酒精氧化酶(Aox)催化的第一步反应会产生过氧化氢(H2O2)这一潜在毒性副产物。活性氧(ROS)在细胞中扮演着双重角色:既是重要的信号分子,又可能造成氧化损伤。长期以来,研究人员只能通过缺乏特异性的荧光染料来间接评估ROS水平,无法实时精确监测H2O2的动态变化。为突破这一技术瓶颈,Victor Mendes Honorato等研究人员在《FEMS Yeast Research》上发表了创新性研究,首次在K.

    来源:FEMS Yeast Research

    时间:2025-11-23

  • Na+/K+-ATPase α亚基的领域特异性突变以不同方式调节果蝇的睡眠和昼夜节律

    在生物学研究中,钠钾ATP酶(Na⁺/K⁺-ATPase,简称NKA)作为一种关键的膜转运蛋白,其作用机制长期以来受到广泛关注。NKA通过ATP水解驱动钠离子和钾离子的跨膜交换,从而维持细胞膜电位和离子稳态,这一过程对神经元的兴奋性、物质运输以及细胞体积调控至关重要。在人类和果蝇中,NKA的α亚基是其功能核心,主要负责离子转运和结构稳定性。α亚基的结构通常包含十个跨膜螺旋段(TMD),三个明确的细胞内调节区域以及一个相对简单的细胞外结构域。然而,尽管NKAα亚基的突变已被证实与多种神经系统疾病相关,包括睡眠障碍和昼夜节律紊乱,其不同结构域在调控这些生理过程中的具体作用仍不明确。本研究通过CRI

    来源:Experimental Parasitology

    时间:2025-11-23

  • 视网膜干细胞储备的丧失以及脂褐素的积累会加速视锥细胞和视杆细胞的退化,并在abca4b基因缺失的斑马鱼中再现Stargardt病症状

    摘要ABCA4基因的突变会导致斯特加特黄斑变性(Stargardt macular degeneration),其特征是外层视网膜中出现有毒的脂褐素沉积物、RPE细胞逐渐萎缩,随后是感光细胞的丧失。与啮齿类动物相比,斑马鱼视网膜中富含锥细胞的区域以及类似黄斑的“area-temporalis”结构更适合用于研究人类黄斑营养不良疾病。在这里,我们利用CRISPR/Cas9技术构建了abca4b基因敲除的斑马鱼模型,并评估了视网膜在早期和晚期的变化。在成年abca4b−/−突变体中,RPE细胞表现出色素沉着增加、视网膜运动行为改变以及脂褐素积累,但它们仍然具有生存能力。然而,感光细胞经历了进行性退

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-11-23

  • 在Na+/K+-ATP酶的心脏糖苷结合位点进行替换,并不能解释Steinernema昆虫病原线虫之间对盐度耐受性的差异

    土壤盐度在全球范围内存在显著差异,这种差异既受到自然因素的影响,也与人类活动密切相关。例如,农业、道路盐的使用、海平面上升以及沙漠化等现象都会导致土壤盐度的变化。土壤盐度的升高可能对生物产生广泛的影响,特别是对土壤中的食物网结构。作为寄生虫的昆虫病原线虫(Entomopathogenic Nematodes, EPNs)在土壤食物网中占据关键位置,它们通过捕食害虫在农业中发挥重要的生物防治作用。研究发现,EPN中的一种——*Steinernema carpocapsae*(S. carpocapsae)表现出比其同源种更高的盐度耐受能力。我们最近确认,S. carpocapsae在钠泵(Na⁺

    来源:Journal of Invertebrate Pathology

    时间:2025-11-23

  • CRISPR/Cas9介导的转录抑制因子SlMYB32的突变作用提高了番茄果实中黄酮醇和黄烷酮的积累

    作者:张如宁、曹云林、张彤、马英月、李佳佳、陈坤松、李娴单位:中国浙江大学农业与生物技术学院,杭州 310058摘要黄酮醇和黄酮类化合物是具有多种药理活性和健康益处的生物活性物质。尽管人们对黄酮醇和黄酮类化合物生物合成的转录调控机制已有大量研究,但对于其负调控因子了解甚少。CRISPR/Cas9基因编辑技术凭借其精确的基因修饰能力,成为培育生物强化材料及探索潜在分子机制的理想工具。本研究在番茄果实中鉴定了一种转录抑制因子SlMYB32。表型和代谢组分析表明,敲除SlMYB32基因后,黄酮醇和黄酮类化合物的积累量显著增加,尤其是槲皮素3-O-芸香糖苷(芸香苷)的积累量达到了约1毫克/克鲜重。转录

    来源:Journal of Integrative Agriculture

    时间:2025-11-23

  • Neprilysin 4通过调控果蝇顶体结构与精子尖端分区控制雄性生育力

    在生命繁衍的精密舞台上,精子作为雄性生育力的关键执行者,其形态和功能的完整性至关重要。其中,顶体(acrosome)作为位于精子头部的特化细胞器,在受精过程中扮演着“先锋”角色,通过释放水解酶帮助精子穿透卵子透明带。然而,顶体形态发生和稳态维持的分子调控网络仍存在大量空白。在模式生物黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)中,此前研究发现金属蛋白酶Neprilysin 4(Nep4)的功能缺失会导致雄性不育,但其具体作用机制和亚细胞定位一直成谜。类似地,小鼠Nep2缺陷也会导致雄性生育力下降,但机理同样不明。这些现象提示,Neprilysin家族蛋白酶可能在进化上保守地参与了

    来源:Communications Biology

    时间:2025-11-23

  • 受体酪氨酸激酶家族成员CAD96CA对蚕激素信号传导及发育过程的影响

    摘要 蜕皮和变态是完全变态昆虫生长发育过程中的基本生理过程,主要受蜕皮甾醇和保幼激素(JH)的调控,这两种激素分别由前胸腺和侧体腺合成并分泌。然而,参与这些激素合成及其作用的信号调控网络非常复杂且具有交互性,其中涉及许多尚未被识别的功能基因。在本研究中,我们对CAD96CA基因进行了基础生物信息学分析,并利用CRISPR-Cas9技术在家蚕中获得了该基因的突变体。我们分析了这些突变体的生长发育和丝蛋白合成表型,并检测了20E和JH的合成及其信号传导效应。研究结果表明,敲除CAD96CA基因会导致幼虫生长受阻、丝蛋白产量减少、幼虫向

    来源:Insect Molecular Biology

    时间:2025-11-23

  • 综述:基于微藻的生物柴油:整合人工智能、CRISPR技术和纳米技术以实现可持续生物燃料开发

    ### 微藻作为生物柴油原料的潜力与进展随着全球对可持续能源需求的不断增长,微藻作为生物柴油原料的应用正受到越来越多的关注。微藻具有快速生长、高油脂含量以及能够在非耕地和废水环境中培养的特性,使其成为替代传统化石燃料的重要候选者。过去十年间,特别是在2015年至2024年期间,人工智能(AI)引导的菌株优化、基因工程技术和纳米技术辅助的加工方法显著提高了油脂生产率,最高可达40%的提升。这些进步不仅增强了生物量的产出,还降低了整体生产成本,为微藻生物柴油的工业化奠定了基础。微藻的培养系统也在不断发展,其中混合光生物反应器(PBR)与开放式池塘系统的结合,使生物量的产出更加高效。同时,精准的pH

    来源:Emerging Topics in Life Sciences

    时间:2025-11-23

  • 综述:miRNAs在鸡免疫调节中的作用及培育抗病品种的前景

    微小RNA(miRNA)作为免疫系统的重要调控因子,正在成为研究疾病抗性机制和推动分子育种的重要工具。miRNA是一类非编码的短链RNA分子,长度通常在19至25个核苷酸之间,能够通过与靶标mRNA的结合,调控其翻译或降解,从而在细胞内发挥重要的基因表达调控作用。在鸡类中,miRNA不仅在免疫反应中起着关键作用,还对病毒复制、细胞分化和激活等过程具有深远影响。通过精准调控关键免疫基因的表达,miRNA能够协调先天免疫和适应性免疫反应,帮助宿主抵御病毒侵袭。这些特性使miRNA成为提高鸡类疾病抗性的潜在候选分子。在免疫系统中,先天免疫作为第一道防线,通过模式识别受体(PRRs)如Toll样受体(

    来源:Animal Research and One Health

    时间:2025-11-23

  • CRISPR-Cas介导的拟南芥可遗传染色体融合

    编辑总结染色体的重组会改变遗传信息的传递方式。在植物中,染色体重排可以使经过基因工程改造的植物与野生亲本分离,或者改变某些理想农艺性状的遗传方式。Rönspies等人使用拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为实验模型,应用CRISPR-Cas技术将染色体融合在一起(参见Zhang和Dawe的文章)。研究人员培育出了拥有8条染色体的植株,这些植株在表型上与野生型植株无异,并且能够自我繁殖。重组模式的改变揭示了遗传规律的变化。这项研究为植物的大规模染色体改造提供了新的途径,并有助于理解植物基因组的可塑性。——Madeleine Seale摘要拟南芥的基因组由10条染色体组成。通过在

    来源:SCIENCE

    时间:2025-11-22

  • 内质网蛋白CLCC1介导疱疹病毒与宿主核膜融合的新机制及其在核孔复合体形成中的作用

    在病毒与宿主持续博弈的漫长进化史上,疱疹病毒目(Herpesvirales)成员发展出了一套独特的核逃逸策略。这些病毒在细胞核内完成基因组复制和衣壳组装后,面临着一个关键挑战:如何将体积庞大的衣壳(直径约125纳米)穿过核膜屏障运送到细胞质中继续成熟。与传统病毒通过核孔复合体(NPC)的核转运方式不同,疱疹病毒采用了一种非常规的核逃逸途径:首先在核内膜(INM)出芽形成核周包膜病毒颗粒(PEVs),然后这些临时包膜与外核膜(ONM)融合,将无包膜衣壳释放到细胞质中。虽然病毒编码的核外膜复合体(NEC)介导的出芽阶段已被广泛研究,但融合阶段的分子机制数十年来一直是个谜团。研究人员曾推测病毒包膜糖

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-22

  • CRISPR-Cas9的“快递革命”:细胞外囊泡搭载光控释放系统实现精准基因编辑投递

    CRISPR-Cas9被誉为“基因魔剪”,却长期被“最后一公里”卡脖子:Cas9复合物体积大、带负电、免疫原性高,病毒载体容量受限,脂质体易陷溶酶体“泥潭”,细胞穿透肽又会在血清里“散架”。安全、高效、可扩展的递送方案成为基因编辑从实验室走向临床的“圣杯”。细胞外囊泡(EVs)自带跨屏障、低免疫优势,却苦于“装货难、卸货更难”。面对这一僵局,Omnia M. Elsharkasy与Charlotte V. Hegeman领衔的团队决定给EV做一次“模块化升级”,让Cas9“搭便车”还能“到站即下车”。研究成果于2025年11月在线发表于《Nature Communications》。为回答“如

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-22

  • III-B型CRISPR–Cas系统中SAM-AMP合成与降解的分子基础

    摘要当检测到非自身来源的靶标RNA时,与CorA相关的III-B型CRISPR–Cas系统会催化S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和ATP的反应,生成SAM-AMP,进而激活效应因子CorA并触发免疫反应。SAM-AMP可以被NrN和SAM裂解酶降解,从而可能使该系统失活。研究发现,来自Bacteroides fragilis的III-B型效应因子复合物采用了一种特定机制来识别非自身来源的靶标RNA并合成SAM-AMP。非自身来源靶标RNA的3′端反标签会诱导Cmr2亚基发生构象变化,从而独立于Cmr3亚基的茎环结构触发SAM-AMP的合成。SAM-AMP的结合会促使NrN从开放构象转变为闭合构象,进

    来源:Nature Chemical Biology

    时间:2025-11-22

  • RNA结合蛋白PTBP1通过调控硫酸乙酰肝素3-O-磺基转移酶基因剪接介导HSV-1病毒感染的新机制

    在病毒与宿主相互作用的复杂网络中,单纯疱疹病毒1型(HSV-1)作为一种常见的人类病原体,其感染机制一直是研究的热点。这种病毒能够引起从口腔疱疹到威胁视力的角膜炎等多种疾病,甚至与阿尔茨海默病的发生存在关联。HSV-1感染始于病毒颗粒与宿主细胞表面的特异性结合,其中硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)尤其是3-O-磺酸化的硫酸乙酰肝素,被确认为病毒吸附的关键分子。然而,调控这一关键修饰的分子开关及其在病毒感染中的作用机制尚不完全清楚。RNA结合蛋白PTBP1(多聚嘧啶区结合蛋白1),也称为异质核核糖核蛋白I(hnRNP I),是基因表达的重要调控因子,主要通过剪接调节发挥作用。尽管PTBP1在细

    来源:Cell & Bioscience

    时间:2025-11-22

  • 利用RPA-CRISPR/Cas12a技术建立口蹄疫病毒O血清型的核酸检测方法

    本文介绍了一种基于重组酶聚合酶扩增(RPA)与CRISPR/Cas12a技术结合的新方法,用于快速、可视化地检测口蹄疫病毒O型(FMDV-O)的核酸。口蹄疫是一种严重影响畜牧业的急性、高度传染性的病毒性疾病,主要影响偶蹄动物,如牛、猪和羊。该病被世界动物卫生组织(WOAH)列为必须报告的陆地动物疾病,其病毒被划分为七个免疫学上不同的血清型,其中O型是全球最为常见的血清型,并与历史上最多的口蹄疫爆发相关。由于感染一种血清型并不能提供对其他血清型的交叉保护,因此任何血清型都可能独立引发疫情。在临床中,该病表现出特征性的症状,如发热、跛行和口鼻、蹄部及乳腺等部位的水疱。尽管成年动物的死亡率通常较低,

    来源:Journal of Virological Methods

    时间:2025-11-22

  • 基于实时活细胞成像技术对单克隆疫苗菌株的筛选

    在当前全球气候持续变化的背景下,新兴传染病的爆发频率显著上升,其中猴痘、寨卡热和登革热等疾病对公共卫生构成了严峻挑战。为应对这一趋势,疫苗研发领域正面临新的需求,即快速获取具有高免疫原性、安全性和遗传稳定性的疫苗株,特别是用于活疫苗的开发。活疫苗因其能够激发强烈的免疫应答,广泛应用于传染病防控中,但其制备过程通常涉及复杂的筛选步骤。其中,斑块纯化(plaque purification)是传统活疫苗和重组病毒疫苗研发中的关键环节,旨在从病毒克隆混合群体中筛选出具有均一特征和理想免疫反应的疫苗株。然而,传统斑块纯化过程耗时费力,需要大量的人工操作,限制了其效率和可重复性。为解决这一问题,本研究引

    来源:Journal of Virological Methods

    时间:2025-11-22

  • CRISPR/Cas9诱导生物发光报告系统恢复技术在植物单细胞基因表达分析中的应用

    在多细胞生物中,基因表达是生命活动的基础,但每个细胞的基因表达既受协调调控,又存在随机波动。这种“基因表达噪声”被认为可能影响细胞功能,然而目前尚缺乏在组织或个体水平上揭示单细胞随机性作用的研究。植物昼夜节律系统是一个典型的细胞自主振荡系统,由多个时钟基因通过转录-翻译反馈环构成。传统研究中,通过将时钟基因与荧光蛋白融合并在转基因拟南芥中利用共聚焦显微镜监测其表达,虽能揭示细胞类型特异性节律,但荧光报告系统存在明显局限:激发光可能导致光损伤或引发非预期光响应,且无法在黑暗环境下长期监测。相比之下,萤火虫荧光素酶(LUC)作为生物发光报告基因,在添加荧光素底物后即可发光,无需激发光,具备非侵入性

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-11-22

  • SlWRKY23 是番茄中磷酸饥饿响应的正调控因子

    磷酸缺乏严重影响植物的生长和发育,因此揭示其调控机制对于提高磷素利用效率至关重要。本研究中,我们识别了SlWRKY23作为番茄(Solanum lycopersicum)中磷酸缺乏响应(PSR)的关键调控因子。通过RNA-seq和qRT-PCR分析发现,SlWRKY23在磷酸缺乏条件下根尖部位被强烈诱导表达,其核定位与其作为转录因子的功能一致。SlWRKY23在多种组织中广泛表达,其中在根部的表达量最高。利用slwrky23-cr突变体和SlWRKY23过表达转基因植株的功能分析表明,SlWRKY23正向调控PSR。在磷酸缺乏条件下,SlWRKY23通过维持主根伸长和侧根密度及长度来调控根系结

    来源:Plant Science

    时间:2025-11-22


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