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  • DUXA基因调控猪克隆胚胎早期发育的机制研究及其在体细胞核移植效率提升中的应用

    在生物医学和畜牧领域,猪因其器官尺寸和生理功能与人类高度相似,成为异种移植和疾病模型构建的理想物种。体细胞核移植(SCNT)技术自"多利羊"诞生以来,虽已在基因编辑猪培育中取得系列突破——如构建肌肉增强型MSTN突变猪、PRRSV抗性猪等,但其应用始终受限于极低的克隆效率:体外囊胚率仅16.4%,活产率更低至1.59%。究其原因,合子基因组激活(ZGA)阶段的重编程异常是关键瓶颈,而双同源盒(DUX)家族转录因子在此过程中的作用机制尚不明确。安徽农业大学的研究团队在《Theriogenology》发表的研究中,首次揭示了DUXA基因在猪SCNT胚胎早期发育中的调控作用。研究人员采用CRISPR

    来源:Theriogenology

    时间:2025-07-19

  • 酵母模型揭示SARS-CoV-2主蛋白酶(Mpro)诱导线粒体功能障碍的分子机制

    在COVID-19大流行持续影响的背景下,越来越多的证据表明SARS-CoV-2病毒与宿主线粒体的异常互作可能是疾病进展的关键因素。已有研究发现,该病毒至少27种蛋白中的20种会靶向线粒体,引发氧化磷酸化(OXPHOS)抑制、活性氧(ROS)爆发等连锁反应,但具体分子机制尚未阐明。其中,负责病毒复制的关键酶——主蛋白酶(Main protease, Mpro)因其独特的自剪切特性和广泛宿主蛋白切割能力,成为解开这一谜团的重要突破口。波兰亚当密茨凯维奇大学(Adam Mickiewicz University in Poznan)的研究团队创新性地利用酿酒酵母(Saccharomyces cer

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-07-19

  • 综述:基因调控网络的计算干扰对谷子生长发育的影响

    基因调控网络的计算解析:连接植物生物学与数学系统生物学框架通过整合基因组学数据(如RNA-seq、蛋白质组学)揭示谷子GRNs的动态重编程规律。研究表明,转录因子(如bZIP、MYB家族)通过结合顺式作用元件调控下游靶基因,形成层级网络响应环境胁迫。机器学习算法(随机森林、神经网络)可预测关键调控节点,而贝叶斯网络模型能模拟转录因子协同作用机制。代谢组学在作物改良与遗传多样性中的应用谷子代谢网络分析发现,类黄酮和苯丙烷通路产物与抗旱性显著相关。通过LC-MS/MS技术鉴定了12种差异代谢物(如脯氨酸、甜菜碱),其积累模式与转录组数据高度关联。全基因组关联分析(GWAS)进一步定位到7个调控次级

    来源:Plant Gene

    时间:2025-07-19

  • 犬源Agrilactobacillus fermenti Pom1的益生潜力:超越发酵蔬菜应用的功能与基因组学解析

    在宠物经济蓬勃发展的今天,犬类健康问题日益受到关注。抗生素的长期使用导致犬肠道菌群失衡和耐药菌株出现,而市售益生菌多为人类或牲畜设计,缺乏宿主特异性。这一矛盾催生了科学家对犬源益生菌的探索。泰国研究人员从犬粪便中分离出一株神秘的乳酸菌Pom1,它最初因16S rRNA测序无法鉴定而显得尤为特殊。经过长达四年的研究,最终通过全基因组测序揭晓其身份——这是首株从犬体分离的Agrilactobacillus fermenti,此前该菌种仅发现于发酵蔬菜残渣中。为评估其益生潜力,研究团队采用多维度技术策略:通过Caco-2细胞粘附实验验证肠道定植能力;DPPH法测定抗氧化活性;结合API50CHL表型

    来源:Journal of Agriculture and Food Research

    时间:2025-07-19

  • 基于发根农杆菌介导的CRISPR/Cas9基因编辑系统在香豌豆中的高效建立与应用

    香豌豆以其绚丽的花色和独特芳香成为重要观赏植物,但长期以来缺乏高效的遗传转化体系,严重制约了其功能基因组研究和分子育种进程。传统育种依赖自然突变和杂交选育,而病毒诱导基因沉默(VIGS)等反向遗传学手段存在局限性。针对这一技术瓶颈,上海师范大学植物种质资源开发上海市协同创新中心的研究团队在《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》发表了创新性研究成果。研究人员采用非无菌条件下的发根农杆菌K599介导转化法,构建了包含AtU6启动子驱动sgRNA和CaMV35S启动子驱动Cas9的LoGE1载体系统。通过靶向编辑控制类胡萝卜素合成的LoPDS基因

    来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

    时间:2025-07-19

  • 工程化糖基转移酶改造为特异性糖结合蛋白:一种新型唾液酸化核心2 O-糖链检测工具的研发

    糖链修饰是生命活动中至关重要的翻译后修饰,参与细胞识别、信号传导等关键生物学过程。然而,解析复杂糖链结构面临巨大挑战:传统凝集素结合特异性低,难以区分结构相似的糖链;而糖链免疫原性弱,又使得抗糖抗体制备异常困难。这些限制严重阻碍了糖生物学研究和糖链标志物的临床应用。针对这一瓶颈问题,美国纽约州立大学布法罗分校(University at Buffalo, State University of New York)的研究团队独辟蹊径,提出将糖基转移酶(GTs)改造为糖结合蛋白(GBPs)的创新思路。研究人员选择猪源ST3Gal1(pST3Gal1)为研究对象,通过理性设计引入H302A突变使其丧

    来源:Nature Communications

    时间:2025-07-19

  • 基因组工程在生物多样性保护与恢复中的革新应用

    栖息地破坏和气候变化等人类活动正导致全球生物多样性锐减,传统保护手段虽能维持物种短期存活,却难以挽回已消失的遗传多样性。最新研究指出,基因组编辑技术(Genome engineering)可突破这一瓶颈:通过CRISPR-Cas9等工具,科学家能从博物馆标本、生物样本库(biobanks)及近缘物种中精准修复关键基因,实现遗传拯救(genetic rescue)。典型案例显示,该技术能有效清除有害突变(genetic load),恢复抗病性等丢失的适应性状。例如对两栖动物壶菌病抗性基因的编辑,使濒危蛙类种群存活率提升300%。更令人振奋的是,结合表观基因组调控(epigenome editin

    来源:Nature Reviews Biodiversity

    时间:2025-07-19

  • 蓝藻Anabaena PCC 7120中DEAD-box RNA解旋酶CrhB通过调控细胞分裂、异形胞分化和核糖体修饰发挥多效性功能

    在自然界最古老的光合生物蓝藻中,RNA代谢调控网络仍存在大量未解之谜。其中DEAD-box RNA解旋酶作为RNA二级结构的"分子剪刀",在转录、翻译和RNA降解中扮演关键角色。然而在丝状蓝藻Anabaena PCC 7120中,两个同源解旋酶CrhB和CrhC的功能差异及其生理意义长期悬而未决。更引人深思的是,这类能同时固氮和光合作用的特殊微生物,如何协调细胞分裂与分化这类基础生命过程?其分子调控机制与经典模式生物有何异同?中国科学院水生生物研究所的研究团队通过前沿的基因编辑技术,揭开了这个谜团。他们发现CrhC基因敲除对正常生长、低温适应和异形胞分化均无显著影响,而CrhB却展现出令人惊讶

    来源:Water Biology and Security

    时间:2025-07-19

  • 发现AAV新型受体AAVR2/CPD:为基因治疗剂量毒性难题提供替代通路

    基因治疗领域近年来取得突破性进展,其中腺相关病毒(AAV)载体因其安全性已成为临床首选。然而高剂量使用导致的肝毒性、免疫反应等严重副作用,成为制约其广泛应用的关键瓶颈。据统计,已有多个AAV基因治疗临床试验因剂量相关毒性导致患者死亡。这些惨痛教训促使科学家们深入探究:是否存在未被发现的AAV天然受体?能否通过调控受体表达来降低治疗剂量?悉尼大学医学院、北京大学生物医学前沿创新中心等机构的研究团队在《Cell》发表重要成果,首次鉴定出AAV的替代受体——羧肽酶D(AAVR2/CPD)。研究人员通过基因组范围的CRISPR激活筛选,结合单颗粒冷冻电镜技术,不仅揭示了AAVR2介导的AAV8/11/

    来源:Cell

    时间:2025-07-18

  • 雄性必需miR-2954介导禽类性染色体剂量补偿的分子机制研究

    在脊椎动物性染色体进化过程中,鸟类独特的ZW性别决定系统(雌性异配型ZW,雄性同配型ZZ)面临一个长期未解的难题:随着W染色体上基因的逐步丢失,雌性个体如何维持Z连锁基因的剂量平衡?传统观点认为鸟类缺乏有效的剂量补偿机制,因为Z染色体基因在雌雄个体间的表达量存在显著差异。然而,这种不平衡现象与发育过程中关键基因的精确调控需求形成鲜明矛盾。海德堡大学和罗斯林研究所的研究团队在《Nature》发表的最新研究揭开了这个谜题。研究人员发现一个Z连锁的微小RNA(miRNA)——miR-2954,在雄性鸡胚中呈现5-10倍的高表达,其预测靶点主要为Z染色体上的剂量敏感基因。这一发现暗示其可能在剂量补偿中

    来源:Nature

    时间:2025-07-18

  • 综述:HLA-B27作为中轴型脊柱关节炎治愈的潜在靶点

    引言中轴型脊柱关节炎(axSpA)是一种以炎症性背痛为特征的慢性 musculoskeletal 疾病,与人类白细胞抗原(HLA)-B27等位基因高度相关。尽管HLA-B27在普通人群中携带率仅6%-9%,但其在axSpA患者中检出率高达80%-95%。有趣的是,仅1%-5%的HLA-B27阳性个体会发病,提示该基因并非唯一决定因素。HLA-B27的致病机制HLA-B27通过三种核心机制驱动axSpA发展:内质网应激:因B27重链中赖氨酸残基增强半胱氨酸反应性,导致蛋白错误折叠并激活未折叠蛋白反应(UPR),触发IL-23等促炎因子释放。异常二聚体形成:游离重链通过"B口袋"中的谷氨酸残基形成

    来源:Current Opinion in Immunology

    时间:2025-07-18

  • RING-finger泛素E3连接酶RFEL1通过降解小麦NPR3赋予对活体营养型真菌病原体的广谱抗性

    小麦是全球重要的粮食作物,但其生产常受到条锈病(YR)、白粉病(PM)和叶锈病(LR)等活体营养型真菌病原体的严重威胁。这些病害由不同的病原菌引起,如条锈病菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst)、白粉病菌(Blumeria graminis f. sp. tritici, Bgt)和叶锈病菌(Puccinia triticina, Pt)。尽管已有部分抗病基因被鉴定和应用,但大多数抗性基因仅针对特定病原菌小种,且易因病原菌的快速进化而失效。因此,发掘和利用广谱抗性(Broad-spectrum resistance, BSR)基因成为小麦抗病育种

    来源:Molecular Plant

    时间:2025-07-18

  • 年轻人类从头基因(De Novo Genes)的致癌作用及其在癌症免疫治疗中的新抗原潜力

    在生命科学领域,年轻的人类从头基因(De Novo Genes)一直是个充满谜团的研究对象。这些基因如同基因组中的"新生儿",近期才从非编码区域演化而来,缺乏祖先基因模板。尽管已有研究表明它们可能参与人类特异性特征的形成,但关于其在疾病特别是癌症中的作用,仍存在巨大知识空白。随着癌症免疫治疗的快速发展,寻找高效且广谱的新抗原成为关键挑战,而年轻从头基因因其独特的表达模式——在早期发育中短暂活跃后沉默,又在肿瘤中特异性重新激活——可能成为理想的候选靶点。北京大学分子医学研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构的研究人员开展了一项开创性研究。通过整合最新的基因组数据和创新实验方法,团队系统揭

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-07-18

  • 利用CRISPR/Cas9多重编辑芥菜AOP2基因家族实现高附加值萝卜硫苷的突破性生产

    摘要十字花科蔬菜中硫代葡萄糖苷(glucosinolates)的摄入与多种健康益处相关。近年来,萝卜硫苷(glucoraphanin)因其水解产物萝卜硫素(sulforaphane)的抗癌和化学预防特性备受关注。然而,除西兰花外,大多数栽培芸薹属作物中萝卜硫苷含量较低。本研究通过CRISPR/Cas9技术编辑异源四倍体芥菜(Brassica juncea)中ALKENYL HYDROXALKYL PRODUCING 2(BjuAOP2)基因家族,实现了萝卜硫苷的高水平积累。引言芸薹属作物是全球重要的油料、蔬菜和调味品来源,其特有的硫代葡萄糖苷是一类含氮和硫的次生代谢产物。萝卜硫苷是研究最广泛的

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-07-18

  • YTHDF2 K542位点乙酰化通过增强m6A修饰mRNA结合能力促进结直肠癌进展

    在恶性肿瘤发生发展过程中,表观遗传调控扮演着关键角色。N6-甲基腺苷(m6A)作为真核生物mRNA最常见的内部修饰,其异常调控与多种癌症密切相关。作为m6A的"阅读器"蛋白,YT521-B同源结构域家族成员2(YTHDF2)通过识别m6A修饰的转录本调控mRNA稳定性,在肿瘤增殖、凋亡和转移中发挥重要作用。然而,关于YTHDF2是否受到翻译后修饰调控,特别是乙酰化修饰如何影响其功能,仍是未解之谜。针对这一科学问题,中山大学附属第六医院的研究团队在《Experimental Cell Research》发表重要研究成果。研究人员首先通过免疫共沉淀结合质谱分析技术,发现YTHDF2存在乙酰化修饰,

    来源:Experimental Cell Research

    时间:2025-07-18

  • CAMKKβ通过调控AMPK/ULK1信号通路促进上皮性卵巢癌转移的机制研究

    上皮性卵巢癌(EOC)是妇科恶性肿瘤中致死率最高的癌种,约75%患者确诊时已发生转移,五年生存率不足30%。这种严峻现状主要源于其独特的转移模式——癌细胞以多细胞球体(Spheroid)形式在腹腔内播散,并通过激活应激反应通路抵抗失巢凋亡(anoikis)。其中,AMP激活蛋白激酶(AMPK)及其介导的自噬(macroautophagy)被认为是维持球体存活的关键机制,但具体调控网络尚未阐明。加拿大西安大略大学解剖与细胞生物学系(Western University, Department of Anatomy and Cell Biology)的研究团队在《Scientific Report

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-07-18

  • 小麦TaCIPK19-3D基因通过调控光合机制和离子稳态提高转基因水稻产量及耐盐性

    随着全球气候变化加剧,土壤盐渍化已成为威胁粮食安全的重要环境因素。水稻和小麦作为全球主要粮食作物,其产量和抗逆性提升迫在眉睫。然而,传统育种方法在改良复杂农艺性状方面存在局限,亟需从分子层面解析关键调控基因的功能。钙调磷酸酶B样相互作用蛋白激酶(CIPK)作为植物特有的钙信号传感器,在环境胁迫响应中发挥核心作用,但其在作物中的具体功能网络仍待揭示。贵州大学农业学院的研究团队通过多学科交叉研究,发现小麦TaCIPK19-3D基因能显著提高水稻光合效率、离子平衡和耐盐性。该成果发表于《Rice》期刊,首次阐明TaCIPK19-3D通过双重调控光合器官发育和应激信号通路实现产量与抗逆协同提升的分子机

    来源:Rice

    时间:2025-07-18

  • 水稻OsCAD1基因H25R突变通过激活防御反应诱导细胞死亡和抗病性的机制研究

    在植物与病原体的军备竞赛中,病斑模拟突变体(LMM)如同自带警报系统的哨兵,能在没有外敌入侵时自发启动防御程序。这类突变体是解析植物免疫与细胞死亡机制的天然实验室,但其背后的分子开关仍有许多未解之谜。水稻作为全球半数人口的主粮,其免疫系统的每一次新发现都可能为粮食安全带来革命性突破。新加坡国立大学淡马锡生命科学实验室(Temasek Life Sciences Laboratory, National University of Singapore)的研究团队锁定了一个关键靶点——携带膜攻击复合体/穿孔素(MACPF)结构域的OsCAD1蛋白。这个在动物免疫中负责"钻孔"消灭靶细胞的蛋白家族,

    来源:Rice

    时间:2025-07-18

  • 综述:塔斯基吉大学与美国农业部对外农业局联合举办的科特迪瓦专家美国生物技术与生物安全培训研讨会评估

    培训背景与目标2019年9月,塔斯基吉大学联合美国农业部对外农业局(USDA-FAS)科克伦计划,为科特迪瓦专家设计了专项生物技术与生物安全培训。项目核心目标是借助美国成熟的生物技术监管体系,帮助学员掌握现代生物技术(如CRISPR-Cas9基因组编辑)的法规管理及风险评估能力,以应对转基因作物安全评价、国际农产品贸易合规等挑战。课程设计与实施培训采用“理论+实践”双轨模式:理论模块涵盖生物安全政策法律框架、气候变化对农业的影响、基因编辑技术原理(包括CRISPR的短回文重复序列机制);实操环节在塔斯基吉大学、奥本大学和密西西比生物技术中心开展,涉及基因定位(gene mapping)、培养基

    来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant

    时间:2025-07-18

  • CRISPR/Cas9技术揭示zasp52基因在梨小食心虫生长发育与飞行能力中的关键作用

    梨小食心虫(Grapholita molesta)作为桃、梨等果树的主要蛀果害虫,每年造成巨大的经济损失。这种害虫虽飞行能力较弱,但少数个体的远距离飞行对其种群扩散和宿主转移至关重要。然而,调控其飞行能力的基因机制一直未被阐明。与此同时,Z-盘(Z-disc)作为肌肉收缩的最小功能单元,其核心组分Zasp(Z band alternatively spliced PDZ-motif protein)在脊椎动物中被证实与心脏和肌肉发育相关,但在昆虫中仅于果蝇(Drosophila melanogaster)中有初步研究。这种知识空白限制了人们对昆虫飞行肌发育机制的理解,也阻碍了基于基因靶标的害虫

    来源:Insect Biochemistry and Molecular Biology

    时间:2025-07-18


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