-
综述:天然糖类在冷冻动物食品配方中的保护作用:增强低温处理期间的冷冻保存效果
发育延迟的卵室之谜在smn突变型家蚕中,研究者观察到典型的卵子发生障碍:蛹期第3天卵室发育停滞,最终退化形成空泡结构。这种"无卵表型"暗示着某个关键基因的缺失,而谜底就藏在23号染色体上一个神秘的转座子插入事件中。BmBic-C基因的侦探工作通过精细的基因定位,研究团队锁定BmBic-C——这个与果蝇Bicaudal-C同源的基因在smn中表达量显著下调。CRISPR/Cas9基因编辑实验完美复现了突变表型,证实其功能缺失会导致卵黄蛋白(Vg)吸收效率下降50%,犹如切断了卵子发育的"营养管道"。蛋白质组的蝴蝶效应比较蛋白质组学分析发现633个差异表达蛋白(DEPs),这些蛋白在信号转导、细胞
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-22
-
鳞翅目昆虫家蚕卵子发生调控关键基因Bicaudal-C的功能机制研究及其在精准害虫防控中的应用
在昆虫繁殖生物学领域,卵子发生是一个精密调控的发育过程,涉及数千个基因的时空特异性表达。然而对于鳞翅目这类包含众多农业害虫的昆虫类群,其卵子发生的分子机制仍存在大量未知。家蚕作为鳞翅目模式生物,其无卵突变体smn表现出典型的卵泡发育阻滞和退化现象,这为揭示卵子发生调控网络提供了独特的研究材料。西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究中,首次证实BmBic-C基因是导致smn表型的关键因素。研究人员通过基因定位发现smn突变体在BmBic-C基因上游存在Organdy转座子
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-22
-
靶向淀粉样蛋白β42聚集的结构化石墨烯量子点模型:分子与生物学联合研究
在昆虫繁殖领域,卵子发生是一个精密调控的生物学过程,涉及卵母细胞发育、营养吸收和卵泡细胞迁移等多个环节。然而,鳞翅目昆虫这一过程的分子机制仍存在大量未知。家蚕作为经典模式生物,其卵发育缺陷突变体smn表现出卵泡发育延迟和退化的典型表型,为研究这一难题提供了突破口。西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室的研究团队通过系统研究,发现smn突变体的致病基因是BmBic-C——一个在果蝇中已知调控卵泡细胞迁移的关键基因的同源基因。该基因上游插入了Organdy转座子导致表达下调,CRISPR/Cas9基因敲除实验重现了smn的无卵表型。进一步研究发现,BmBic-C缺陷会显著降低卵黄蛋白(Vg)的吸收
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-22
-
家蚕BmBic-C基因调控卵子发生的分子机制及其在鳞翅目害虫精准防控中的潜在应用
在昆虫生殖生物学领域,卵子发生障碍一直是困扰科研人员的难题。家蚕作为鳞翅目模式生物,其smn突变体表现出典型的卵泡发育延迟和退化表型,但背后的分子机制长期未明。西南大学家蚕基因组研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究,首次揭示了BmBic-C基因在家蚕卵子发生中的核心调控作用。研究人员采用基因定位、CRISPR/Cas9基因敲除、免疫荧光染色和比较蛋白质组学等技术,结合国家家蚕基因资源库提供的smn突变体及野生型品系展开研究。【主要发现】基因定位分析:通过F2群体连锁分析锁定smn突变位点,发现BmBic-C
来源:International Journal of Biological Macromolecules
时间:2025-07-22
-
综述:细菌-藻类协同固碳的分子机制、生态动力学与生物技术创新
细菌-藻类协同固碳:从分子互作到生态工程直接互作模式细菌与藻类通过营养交换、分子信号和水平基因转移直接互作。例如,类芽孢杆菌(Mesorhizobium loti)为藻类提供维生素B12,而藻类分泌二甲基磺基丙酸(DMSP)作为细菌碳源。群体感应分子N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)可上调微藻Chlorella vulgaris光合基因表达,使固碳效率提升22%。生态级联效应细菌通过代谢藻类分泌物促进难降解溶解有机碳(RDOC)形成,如褐藻-细菌系统将20%生物量转化为可存储千年的RDOC。宏基因组分析显示,水平转移的硫代谢基因使细菌矿化藻源有机硫,进一步稳定碳存储。环境调控因素150 μmol
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-07-22
-
奶酪成熟真菌Penicillium roqueforti中铁载体coprogen生物合成的分子机制解析
在蓝纹奶酪的成熟过程中,Penicillium roqueforti扮演着至关重要的角色,但奶酪环境却是一个典型的铁限制生态系统——铁浓度仅2-10 ppm,远低于微生物生长所需。这种极端环境迫使真菌进化出高效的铁获取策略,其中分泌铁载体(siderophore)是最主要的生存手段。尽管早在上世纪70年代就发现P. roqueforti能产生羟基肟酸型铁载体coprogen,但半个世纪以来,其生物合成的分子机制始终是未解之谜。智利圣地亚哥大学(Universidad de Santiago de Chile)的研究团队通过基因组挖掘,在P. roqueforti CECT 2905菌株中锁定了
来源:Biological Research
时间:2025-07-22
-
基于多组学数据整合的深度集成学习框架DeEPsnap在人类必需基因预测中的应用
在生命科学领域,人类基因组中约20,000个基因构成了高度冗余的系统,但其中哪些是维持细胞生存不可或缺的"必需基因"(essential genes)?这个问题的答案不仅关乎对生命基本要素的理解,更与癌症治疗靶点发现、药物开发等应用密切相关。传统通过CRISPR/Cas9等实验方法鉴定必需基因存在成本高、耗时长等局限,而现有计算方法又难以整合多维度生物数据。来自邵阳学院信息科学与工程学院的Zhang Xue团队与东北大学等机构合作,在《Scientific Reports》发表了突破性研究成果,开发出名为DeEPsnap的深度集成学习框架,实现了人类必需基因的高精度预测。研究团队创新性地采用了
来源:Scientific Reports
时间:2025-07-22
-
香蕉中精准A·T-to-G·C碱基编辑技术的开发与应用
近年来,CRISPR/Cas9基因编辑技术在植物领域的应用呈爆发式增长。自2017年胡团队首次在香蕉中建立该技术体系后,科学家已成功利用其改造香蕉MaACO1和MaGA20ox2基因,创制出新种质资源。然而,香蕉碱基编辑领域仍属空白。本研究首次将腺嘌呤碱基编辑器(adenine base editor, ABE)应用于香蕉,选择调控光合作用的PDS(MaPDS)基因作为靶标。突变体植株叶片出现特征性白化斑点和病斑,深度扩增子测序显示靶序列第5、6位碱基发生A·T-to-G·C转换。其中第六位突变导致编码氨基酸由异亮氨酸变为缬氨酸。值得注意的是,病斑区域的第六位碱基编辑效率显著高于相邻正常组织。
来源:Journal of Plant Growth Regulation
时间:2025-07-22
-
禾谷镰刀菌HYD5蛋白在真菌-大麦互作及啤酒喷涌缺陷中的功能解析
疏水蛋白(hydrophobin)是丝状真菌特有的两亲性蛋白,其结构由保守的半胱氨酸残基稳定。这类蛋白在真菌生长、环境互作及致病过程中发挥关键作用。本研究聚焦禾谷镰刀菌(F. graminearum)的HYD5蛋白——该病原体引发谷物赤霉病的主要毒力因子,同时揭示其与啤酒工业喷涌缺陷的关联。实验显示,Hyd5基因在大麦穗部侵染过程中持续表达。通过体外CRISPR-Cas9系统构建的ΔHyd5敲除株,虽未显著降低大麦穗部病害严重度,但在麦芽制造浸泡和发芽阶段检测到Hyd5表达高峰,提示疏水蛋白可能在此阶段重新合成。引人注目的是,ΔHyd5菌株感染的麦芽使啤酒喷涌现象显著减少,而来自F. gram
来源:Bird Study
时间:2025-07-22
-
群体感应调控的I型CRISPRi工具包实现代谢流动态重编程以增强维生素B5和B2的生物合成
在微生物代谢工程领域,如何实现代谢通路的动态精准调控一直是重大挑战。传统化学诱导系统成本高昂,而静态基因调控无法响应细胞生理状态变化。虽然群体感应(QS)系统和CRISPR干扰(CRISPRi)技术各自展现出调控潜力,但将两者整合创建自主响应式动态调控工具的研究仍属空白。特别是广泛使用的II型CRISPR-Cas9系统存在细胞毒性问题,而更温和的I型CRISPR系统又面临操作复杂的瓶颈。针对这些关键问题,浙江工业大学生物工程学院的研究人员开发了群体感应控制的I型CRISPR干扰(QICi)工具包。这项发表于《Nucleic Acids Research》的研究,通过优化PhrQ-RapQ-Co
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-07-21
-
隐孢子虫致密颗粒效应蛋白MUC5通过CD2AP与宿主肌动蛋白骨架互作机制研究
隐孢子虫病是全球范围内严重威胁人类健康的寄生虫病,尤其在儿童和免疫缺陷人群中可导致致命性腹泻。尽管该病被世界卫生组织列为重点防治疾病,但疫苗和特效药物研发长期停滞,关键瓶颈在于对病原体调控宿主细胞的分子机制认识不足。既往研究已知顶复门寄生虫通过棒状体(ROP)和致密颗粒(DG)分泌效应蛋白操纵宿主,但隐孢子虫DG蛋白是否及如何进入宿主细胞仍是未解之谜。华南农业大学兽医学院的研究团队在《Microbiological Research》发表的重要研究,首次系统解析了C. parvum染色体2上MUC1-MUC7基因簇编码的黏蛋白效应分子的时空动态与功能机制。研究采用CRISPR/Cas9基因标记
来源:Microbiological Research
时间:2025-07-21
-
OsWRKY72通过SKC1介导的Na+调控增强水稻耐盐性的分子机制
土壤盐渍化正威胁全球近30%灌溉农田,导致水稻等主粮作物减产。面对这一挑战,解析植物耐盐分子机制成为农业科学的研究热点。水稻作为对盐敏感的重要粮食作物,其耐盐性受多基因调控,而WRKY转录因子家族在植物逆境响应中扮演关键角色,但具体机制尚未完全阐明。江苏省农业科学院粮食作物研究所的研究人员针对OsWRKY72这一IIc亚族WRKY转录因子展开研究。前期RNA-seq数据显示该基因受盐胁迫显著诱导,但其在耐盐调控网络中的作用尚不明确。为此,研究团队通过系统发育分析、亚细胞定位、基因编辑和离子组学等技术,揭示了OsWRKY72-SKC1调控模块在水稻耐盐性中的核心作用。关键技术方法包括:1) 利用
来源:Plant Stress
时间:2025-07-21
-
基于Mg2+调控CRISPR/Cas12a与Au@Pt纳米粒子的三重模态生物传感策略:乙肝病毒快速检测新突破
乙肝病毒(HBV)感染仍是全球公共卫生重大挑战,其DNA快速检测对疾病防控至关重要。传统方法受限于精密仪器依赖和单一信号输出,难以满足现场检测需求。最新研究发现镁离子(Mg2+)能显著增强规律间隔短回文重复序列相关蛋白12a(CRISPR/Cas12a)的反式切割活性,科研人员巧妙将其与环介导等温扩增(LAMP)技术、金铂核壳纳米粒子(Au@Pt)信号报告系统联用,构建出惊艳的三重信号输出平台:紫外-可见光谱、RGB色彩识别和温度变化三种模式相互验证,检测灵敏度最高可达23.33拷贝/μL,就像给病毒检测装上了"三色预警雷达"。在真实血清样本测试中,该策略展现出95.24%-100%的惊人准确
-
印度天芥菜根部利用与地上部分相同的同型亚精胺氧化酶合成简单吡咯里西啶生物碱
Abstract印度天芥菜(Heliotropium indicum)的根部能够利用与地上部分相同的同型亚精胺氧化酶(HSO)合成简单吡咯里西啶生物碱(PAs)。研究通过毛状根培养和13C标记示踪实验,发现根部主要积累未酯化的吡咯里西啶骨架(如trachelanthamidine),而复杂PA酯仅短暂存在。基因表达分析显示,HiCuAO2和HiCuAO3在根部高表达,但CRISPR/Cas9编辑证实仅HiCuAO1参与PA合成。系统发育和基因结构比较表明,Boraginales目植物的PA特异性CuAOs具有共同进化起源,但印度天芥菜与聚合草(Symphytum officinale)的PA代
来源:Plant Biology
时间:2025-07-21
-
Sp7 R342C突变通过破骨细胞非依赖性途径导致骨细胞树突缺陷:揭示骨形成不全症(OI)的新发病机制
骨形成不全症(OI)是一类以骨脆性为主要特征的遗传性骨骼疾病,传统观点认为其发病机制主要与成骨细胞胶原合成障碍相关。然而,近年来研究发现,埋藏于骨基质中的骨细胞(osteocyte)及其复杂的树突网络在骨代谢调控中发挥关键作用。特别值得注意的是,SP7基因(编码Osterix/Sp7转录因子)突变可导致罕见类型的OI,但这类突变如何影响骨细胞功能尚不清楚。德克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)和麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的研究团队在《Bone Research》发
来源:Bone Research
时间:2025-07-21
-
一种用于基因组编辑和异源酶分泌的单向量CRISPR/Cas9系统在酿酒酵母中的应用:以果胶酶去除咖啡果胶为例
摘要CRISPR/Cas9系统能够实现对多种生物体基因组的精确编辑。在本研究中,开发了一种适用于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的单载体CRISPR/Cas9系统,该系统使用了来自化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)的II型Cas9酶以及一个针对第五染色体上CAN1.Y位点的单导向RNA盒。由于该系统采用了G418筛选方法,因此无需依赖营养缺陷标记物,从而能够广泛应用于不同酵母菌株。实验表明CRISPR/Cas9系统的编辑效率在70%到100%之间。该系统被用于将来自枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168菌株的分泌型果胶酶(
来源:Biotechnology Letters
时间:2025-07-21
-
水稻E3泛素连接酶基因Chalk9的自然变异调控籽粒垩白形成机制解析
水稻作为全球半数人口的主粮,其外观品质直接影响市场价值。籽粒垩白(chalkiness)是胚乳中不透明的白色区域,不仅降低稻米商品性,还会影响碾磨和蒸煮品质。尽管过去几十年水稻产量显著提升,但高产与优质往往难以兼得,垩白问题尤为突出。先前研究发现多个与垩白相关的数量性状位点(QTL),但多数与产量性状存在连锁累赘,且分子机制尚不明确。扬州大学的研究团队通过175份籼稻种质的全基因组关联分析(GWAS),在9号染色体19.43-19.63 Mb区间锁定关键位点Chalk9。该基因编码具有RING-C3HC4结构域的E3泛素连接酶,其启动子区64-bp插入缺失变异通过OsB3转录因子调控表达差异。
来源:Nature Communications
时间:2025-07-20
-
GPD2基因甲基化通过ROS/NF-κB/P2Y12通路抑制凝血功能的机制研究
在心血管疾病治疗领域,抗血小板药物ticagrelor(替格瑞洛)作为临床一线用药,虽能有效降低冠心病患者的心血管事件风险,却面临个体间出血风险差异显著的难题。这种治疗反应的异质性,部分源于遗传变异,但更引人深思的是——可调控的表观遗传机制,特别是DNA甲基化(DNAm)如何动态影响血小板功能,至今仍是未解的谜题。广东省人民医院药学部、广东省医学科学院的研究团队在《Cellular》发表的重要成果,首次揭示了GPD2基因特定甲基化位点通过调控线粒体功能影响血小板活化的分子通路。研究人员采用多组学整合策略:对140例临床样本进行850k全基因组甲基化检测,通过表观全基因组关联分析(EWAS)锁定
来源:Cellular & Molecular Biology Letters
时间:2025-07-20
-
综述:基于CRISPR/Dx的比色和电化学检测系统在即时检测中的应用
AbstractCRISPR/Cas技术通过与个人血糖仪(PGM)、验孕试纸(PTS)和辣根过氧化物酶(HRP)等商业化平台的整合,正在重塑即时检测(POCT)的格局。这些系统利用Cas蛋白的反式切割活性实现信号放大,无需预扩增步骤即可达到单分子级灵敏度。其中CRISPR-PGM将核酸信号转化为葡萄糖浓度变化,CRISPR-PTS通过释放人绒毛膜促性腺激素(hCG)产生显色反应,而CRISPR-HRP则借助酶促显色实现可视化检测。IntroductionCRISPR/Cas系统从基因编辑工具转型为分子诊断平台的关键在于Cas12/Cas13的反式切割特性。Cas12a(约1300个氨基酸)能靶
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-07-20
-
综述:基于CRISPR的一站式核酸检测技术革新
CRISPR-based one-pot detection: A game-changer in nucleic acid analysisAbstractCRISPR/Cas系统从基因编辑工具发展为核酸检测平台,其高特异性、可编程性及trans-cleavage活性推动了检测技术革新。传统CRISPR检测需分步进行扩增与识别,而一站式策略将靶标扩增与Cas介导的信号生成整合于单管反应,显著减少操作步骤、降低污染风险,并提升对低丰度核酸的检测灵敏度与多重检测能力。Introduction核酸检测作为遗传信息载体,在疾病诊断(如病原体检测)、食品安全(如污染物识别)等领域至关重要。尽管PCR仍
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-07-20