• 基于非营养缺陷型益生菌大肠杆菌Nissle 1917的分层修饰策略高效生物合成O-琥珀酰-L-高丝氨酸

  在生物制造领域，O-琥珀酰-L-高丝氨酸(OSH)作为合成L-甲硫氨酸和γ-丁内酯等高值化学品的关键前体，其工业化生产长期面临产量低、菌株安全性差等瓶颈。传统方法依赖基因敲除导致营养缺陷型菌株，增加生产成本；而大肠杆菌W3110等工业菌株又存在生物安全性争议。如何构建兼具高效合成能力与益生特性的微生物细胞工厂，成为突破产业困局的核心挑战。针对这一难题，中国的研究团队选择具有GRAS（公认安全）认证的益生菌大肠杆菌Nissle 1917(EcN)作为研究对象。这种菌株不仅具备优异的肠道定植能力和免疫调节功能，其快速生长特性更利于工业化放大。研究人员通过CRISPR-Cas9系统进行基因组编辑，采

  来源：Biochemical Engineering Journal

  时间：2025-07-15

• 综述：腺苷酸环化酶8（ADCY8）基因敲除通过线粒体蛋白组重塑促进胶质瘤细胞代谢重编程

  腺苷酸环化酶8（ADCY8）基因敲除引发的代谢革命3.1. ADCY8敲除模型的建立与验证研究团队采用CRISPR-Cas9技术在U87MG胶质瘤细胞的ADCY8基因第一外显子引入202碱基缺失，成功构建了纯合敲除株（U87MG-ΔAC8）。通过FRET生物传感器检测发现，野生型细胞在毒蕈碱受体激动剂卡巴胆碱（Cch）刺激下产生的Ca2+依赖性cAMP信号，在敲除株中完全消失。这种信号缺失伴随着基础cAMP水平下降（降低约40%），而重新转染AC8可逆转该现象，证实了ADCY8在钙敏感染料酸环化酶功能中的不可替代性。3.2. 线粒体蛋白组的系统性重塑质谱蛋白质组学分析显示，U87MG-ΔAC8

  来源：Biochemical Society Transactions

  时间：2025-07-15

• 长链非编码RNA TUG1在R-loop调控中的蛋白质互作组全景解析揭示基因组稳定性维持新机制

  在细胞生命活动中，基因组稳定性维持是关乎生死存亡的核心命题。近年来，由RNA/DNA杂交体和单链DNA组成的三链核酸结构——R-loop，被证实是导致复制应激和基因组不稳定的"分子地雷"。当这些特殊结构在基因组中异常积累时，会引发DNA双链断裂、染色体易位等灾难性后果，与癌症发生发展密切相关。有趣的是，一类被称为"基因组守护者"的长链非编码RNA(lncRNA)正逐渐崭露头角，它们如同细胞内的"分子脚手架"，通过精确调控R-loop动态平衡来守护基因组安全。其中，牛磺酸上调基因1(TUG1)的表现尤为引人注目——这个在多种癌症中异常高表达的lncRNA，已被证实能缓解复制应激并抑制R-loop

  来源：The Journal of Biochemistry

  时间：2025-07-15

• 综述：糖尿病管理的未来：基因与干细胞研究的治疗启示

  糖尿病病理机制与治疗挑战糖尿病（DM）全球患者达4.22亿，其中T1D由自身免疫性β细胞破坏导致，涉及CD4+/CD8+T细胞攻击；T2D则与胰岛素抵抗和β细胞功能障碍相关。传统胰岛素疗法无法模拟生理性脉冲分泌，而口服降糖药（OADs）存在低血糖等副作用。基因治疗的分子路径CRISPR/Cas9通过靶向编辑INS基因或调节Xrcc4/Glis3等位点促进β细胞修复。病毒载体（如AAV）虽效率高但可能引发免疫反应，非病毒载体（如脂质体）则通过CXCL12修饰增强靶向性。临床前研究显示，IL-10基因转导可完全预防NOD小鼠糖尿病发生。干细胞疗法的再生潜力100天血糖稳态。封装技术（如海藻酸盐微球

  来源：Gene Reports

  时间：2025-07-15

• 综述：多效微生物酶纳豆激酶：治疗应用、生产技术与知识产权格局的综合评述

  纳豆激酶的多维生物医学价值机制与临床研究进展纳豆激酶（NK）作为一种丝氨酸蛋白酶，通过三重机制发挥溶栓作用：直接降解纤维蛋白、激活组织纤溶酶原激活剂（tPA）和尿激酶途径。临床数据显示，2000 U/天的剂量可降低收缩压（↓SBP）和纤维蛋白原水平（↓FIB），但长期高剂量安全性仍需验证。值得注意的是，NK对SARS-CoV-2刺突蛋白的降解能力为其抗病毒应用提供了新思路。生产技术革新传统发酵工艺中，液态发酵（LSF）采用葡萄糖/豆粕培养基在37°C下获得最高活性（10,220 U/mL），而固态发酵（SSF）以 hemp seed meal为底物实现7,067 U/g的产量。重组技术将apr

  来源：Current Research in Biotechnology

  时间：2025-07-15

• CRISPR/Cas9突变技术生成了一种新型产量基因An-1的优良等位基因，该基因能够显著增加水稻（Oryza sativa L.）的粒数

  水稻（*Oryza sativa* L.）的驯化历史可以追溯到约8000年前，当时通过人工选择开始对产量性状进行筛选。随着全球对水稻需求的增长、产量趋于平稳以及气候变化的影响，提高水稻的产量潜力对于保障粮食安全显得尤为重要。因此，识别控制产量性状的基因及其机制，如C4光合作用，是实现水稻产量持续增长的关键。本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，尝试创造一个新的驯化基因*An-1*的靶向突变，以增强水稻的产量潜力。通过对一个水稻品种ASD 16的312个T0后代进行评估，发现存在17个多重等位基因突变、7个双等位基因突变和4个单等位基因突变。进一步评估T2和T3后代时，发现具有纯合性和无

  来源：Current Plant Biology

  时间：2025-07-15

• 地下水原核生物防御组揭示微生物与病毒的古老军备竞赛

  在地球深邃的地下水层中，隐藏着一个鲜为人知的微生物王国。这些微小生命与它们的病毒捕食者之间，持续上演着长达4亿年的军备竞赛。然而，这片"水下战场"的攻防策略却长期笼罩在神秘之中——微生物如何抵御病毒入侵？病毒又如何突破防线？这些问题的答案不仅关乎基础科学认知，更蕴藏着宝贵的生物技术资源。北京大学的研究团队通过全国范围的地下水采样，揭开了这场隐秘战争的面纱。研究人员从607个监测井中获取样本，运用宏基因组组装技术构建了29,031个微生物基因组，最终绘制出首个地下水原核生物防御组目录(GPDC)。这项发表于《Nature Communications》的研究，系统揭示了地下水微生物的免疫特征及其

  来源：Nature Communications

  时间：2025-07-15

• 超越传统保存方法：生物技术进步提升水果和蔬菜的营养价值

  摘要本文综述了生物技术保存方法与传统保存技术相比，对水果和蔬菜营养价值的影响。干燥和发酵是早期确立的保存方法。近期的技术进步（如酶抑制剂、CRISPR-Cas9技术以及生物基涂层）旨在保留营养成分并延长保质期。然而，这些技术在改善营养价值方面的效果仍需进一步研究。大多数研究更关注微生物安全性，而非详细分析营养成分。本文强调需要在保存效率与营养价值之间找到平衡，以保障食品安全和提升饮食质量。大多数保存方法能够稳定或改善食品的营养成分构成，而新兴技术往往能更有效地保留营养成分。文章指出了现有的知识空白，并提出了优化保存策略的方法。

  来源：International Journal of Environmental Studies

  时间：2025-07-15

• 转基因自消除CRISPR系统TKC2：结合RUBY报告基因实现高效无残留植物基因编辑

  摘要TKC2技术通过将自杀基因模块（CMS2/ZmAA1/BARNASE）与RUBY-CRISPR单元耦合，构建了四套转基因自消除系统（TKC2.1-TKC2.4）。利用人工串联tRNA-gRNA-核酶（inTGR）结构，实现单启动子驱动Cas9、gRNA和RUBY的协同表达。在T0代水稻中，红色表型与89.6%-95.8%的编辑效率显著相关，而T1代绿色植株的转基因清除率达100%，全基因组测序证实无外源片段残留。引言传统CRISPR技术面临转基因持续存在引发的脱靶风险、表型误判和监管障碍。研究者前期开发的TKC（Transgene Killer CRISPR）技术虽能通过花粉/合子特异性自

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-07-14

• 基于深度集成学习与不确定性量化的CRISPR引导RNA优化选择策略

  基因组编辑技术CRISPR-Cas9已成为生命科学领域的革命性工具，但其核心组件引导RNA(gRNA)的设计仍面临重大挑战。尽管已有数十种预测工具，不同算法筛选结果的重叠率不足30%，且普遍存在"黑箱"预测的信任危机。更关键的是，现有方法均未考虑预测结果的不确定性，导致实验验证时经常出现预期外的高失败率。针对这一瓶颈，澳大利亚昆士兰科技大学(QUT)和UNSW悉尼分校的研究团队在《Biology Methods & Protocols》发表创新成果。研究人员通过改造现有CRISPRon深度学习模型，构建了包含25个模型的深度集成系统，首次实现同时捕获数据固有变异(aleatoric u

  来源：Biology Methods and Protocols

  时间：2025-07-14

• 合成益生菌基因安全开关：基于CRISPR的肠道靶向基因消除系统开发

  在合成生物学快速发展的今天，工程化微生物特别是益生菌在疾病治疗领域展现出巨大潜力。从治疗遗传性苯丙酮尿症到调控糖尿病和肥胖症，这些"活体药物"被设计用于持续分泌治疗分子。然而，这些工程菌在完成使命后若持续存在于患者体内或扩散到环境中，可能带来不可预知的风险。传统解决方案多采用"自杀开关"通过表达毒素蛋白杀死工程菌，但这种方法存在明显缺陷：持续的细胞毒性压力会影响菌株适应性，更会促使微生物进化出逃避机制，最终导致安全系统失效。针对这一关键问题，北德克萨斯大学生物医学工程系（Department of Biomedical Engineering, University of North Texa

  来源：iScience

  时间：2025-07-14

• miR156-SPL模块介导遮荫抑制杨树木材形成的关键机制：细胞分裂素通路的调控作用

  论文解读在茂密的森林和人工林中，树木常因邻株遮荫导致光照不足，木材产量显著下降。这种现象背后存在一个关键矛盾：遮荫虽促进树木增高以竞争光照，却抑制了形成层细胞分裂和木质部发育，但其中的分子调控机制长期未知。西南大学罗克明团队通过整合田间密度试验与分子生物学手段，首次揭示了微小RNA156（miR156）及其靶基因SPL16/SPL23通过细胞分裂素（Cytokinin, CK）通路调控遮荫下木材形成的新机制，相关成果发表于《Cell Reports》。研究人员采用红光/远红光比例（R/FR）模拟遮荫条件，结合高密度种植实验，通过CRISPR基因编辑构建多种遗传材料，利用组织特异性表达系统、激素

  来源：Cell Reports

  时间：2025-07-14

• 多模态CRISPR筛选揭示DDX39B作为A-to-I RNA编辑的全局抑制因子及其在抗病毒治疗中的应用

  在生命科学的精密调控网络中，RNA编辑如同一位隐形的文字编辑师，悄然改写遗传信息的表达。其中，腺苷至肌苷（A-to-I）的RNA编辑是最常见的转录后修饰之一，由ADAR（作用于RNA的腺苷脱氨酶）家族介导。这种编辑不仅能增加转录组多样性，还在神经发育和免疫调控中扮演关键角色。然而，科学家们长期困惑于一个问题：细胞如何精确调控数百万个A-to-I编辑位点的活性？这一谜题的解答，不仅关乎基础生物学认知，更对开发新型基因治疗工具和抗病毒策略具有重要意义。南方科技大学医学院的研究团队在《Cell Reports》发表的研究中，通过创新性技术手段揭开了这一调控网络的神秘面纱。他们开发了两种互补的CRIS

  来源：Cell Reports

  时间：2025-07-14

• 植物抗逆新策略：基于CRISPR/Cas9基因靶向技术精准敲入胁迫响应顺式元件

  植物在生长过程中持续面临干旱、盐碱等非生物胁迫的威胁，这些环境压力不仅限制作物生长发育，更造成巨大的农业经济损失。传统育种多聚焦于蛋白质编码序列的改造，而本研究另辟蹊径，采用革命性的CRISPR/CRISPR相关蛋白9(Cas9)基因靶向技术，将精心设计的胁迫响应顺式作用调控元件(SRCEs)精准插入拟南芥关键基因的启动子区域。这种被称为"基因打字机"的精准敲入(KI)技术，成功实现了对基因表达时空模式的微调。改造后的SRCE-KI植株展现出令人惊喜的表型：当遭遇环境胁迫时，其气孔能以"闪电战"速度关闭，叶片保水能力显著提升，氧化损伤标志物水平大幅降低。尤为重要的是，这些改良性状的获得并未伴随

  来源：New Phytologis

  时间：2025-07-14

• 综述：CRISPR与线虫：马铃薯作物保护遗传解决方案的新时代

  在当今全球粮食安全面临严峻挑战的背景下，马铃薯作为世界第三大主食作物，其生产却持续受到植物寄生线虫的严重威胁。马铃薯胞囊线虫(Globodera rostochiensis/G. pallida)和根结线虫(Meloidogyne spp.)等病原体每年造成高达9%的产量损失，传统化学杀线虫剂因环境风险受限，亟需开发新型遗传防控策略。2 全球线虫危机这些微观杀手通过分泌细胞壁降解酶（如纤维素酶/果胶裂解酶）侵入根系，形成特殊取食位点——合胞体。线虫效应蛋白会重编程宿主细胞代谢，建立持久寄生关系。更棘手的是，胞囊线虫的卵可在土壤中休眠长达40年，而根结线虫广泛的寄主范围使轮作防控效果有限。3 马

  来源：Annals of Applied Biology

  时间：2025-07-14

• 基于TdT/Cas12a级联放大系统的精子冷冻损伤DNA断点高敏检测技术及其在抗氧化保护机制研究中的应用

  在辅助生殖技术快速发展的今天，精子冷冻保存已成为生育力保存的核心技术。然而冷冻过程中的氧化应激和冰晶形成会导致精子DNA损伤，这不仅影响受精成功率，更可能对后代健康埋下隐患。传统检测方法如精子染色质结构分析(SCSA)和末端标记法(TUNEL)存在灵敏度不足、操作复杂等问题，难以精确评估分子水平的DNA损伤。这一技术瓶颈严重制约了冷冻保护方案的优化进程。宁夏医科大学总医院生殖医学中心的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。该团队创新性地将末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)的核苷酸延伸能力与CRISPR-Cas12a的核酸识别特性相结合，开发出具有单分子检测灵敏度的

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-07-14

• 综述：CRISPR技术应用视野超越基因组编辑的拓展

  HighlightsCRISPR诊断技术的革新基于Cas12、Cas13和Cas14酶的旁切活性（collateral cleavage），CRISPR系统已发展出可现场部署的核酸检测平台。这类技术通过非特异性切割报告分子实现信号放大，例如在SHERLOCK（Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing）系统中，Cas13对RNA靶标的识别可触发荧光报告基团的释放，检测限达阿摩尔级。跨界生物传感新纪元工程化CRISPR生物传感器通过整合适配体（aptamer）和核糖开关（riboswitch），将检测范围扩展至重金属离子（如Hg2

  来源：TRENDS IN Genetics

  时间：2025-07-13

• III型CRISPR防御系统中SAM-AMP裂解酶的结构与功能解析揭示新型抗病毒信号通路

  论文解读在微生物与病毒的进化军备竞赛中，细菌的III型CRISPR-Cas系统通过识别外源RNA激活Cas10酶，合成核苷酸第二信使（如环寡腺苷酸cOA），进而触发多种辅助效应蛋白执行抗病毒防御。然而，2023年发现的非经典信号分子SAM-AMP（由ATP与S-腺苷甲硫氨酸偶联形成）及其独特的CorA膜通道激活机制，颠覆了传统认知——该系统竟严格依赖信号降解酶（磷酸二酯酶NrN或裂解酶）才能实现免疫保护，这一矛盾现象成为领域内亟待破解的谜题。为揭示SAM-AMP代谢的分子基础，英国圣安德鲁斯大学（University of St Andrews） 的研究团队聚焦肉毒梭菌中替代NrN的SAM-A

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-07-13

• SpCas12f1同源二聚体介导的DNA顺序切割机制与结构基础解析

  在基因组编辑技术飞速发展的今天，微型CRISPR-Cas系统因其体积小巧（可适配腺相关病毒AAV载体）而备受关注。然而，作为V-F型代表的Cas12f1效应复合物，其DNA识别与切割的动态协调机制始终蒙着神秘面纱。传统Cas12家族成员（如Cas12a）以单体形式发挥作用，而Cas12f1却另辟蹊径——它需要形成(Cas12f1)2(RNA)1同源二聚体才能行使功能。更令人费解的是，这个仅400-600个氨基酸的"小个子"竟能通过单一催化中心完成三次DNA切割（非靶链两处、靶链一处），这种精妙的分子编排机制成为领域内亟待破解的科学谜题。来自德国莱比锡大学（Universität Leipzig

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-07-13

• 扩展Vibrio natriegens基因工程能力：Vnat Collection工具包的创新与应用

  在合成生物学领域，寻找高效、可定制的微生物底盘一直是科学家的梦想。Vibrio natriegens以其惊人的倍增速度（<10分钟）和强大的代谢能力脱颖而出，被誉为"下一代生物制造引擎"。这种海洋细菌能在高盐环境中茁壮成长，理论上可大幅提升生物反应器效率。然而，其潜力长期受限于遗传工具的匮乏——启动子调控不精确、多基因组装繁琐、基因组编辑耗时长，如同给超级跑车套上了马车轮。传统工具如Marburg Collection虽提供了基础框架，但组装错误频发、正交控制薄弱，限制了复杂代谢通路的构建。更令人头疼的是基因组编辑技术NT-CRISPR，需经历PCR纯化、多步克隆等繁冗流程，耗费一周才能获得一

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-07-13

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