• 靶向TRIM14/USP14轴通过诱导GPX4降解破坏铁死亡防御增强肝癌放疗疗效

  肝癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，尽管放疗技术不断进步，但肿瘤细胞的放射抵抗性仍是临床治疗失败的关键因素。这种抵抗性背后隐藏着复杂的分子机制，其中铁死亡——一种由脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡形式——近年来被证实与放疗敏感性密切相关。然而，癌细胞如何通过分子调控网络逃避辐射诱导的铁死亡，至今仍是未解之谜。中山大学附属第一医院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的重要研究，揭示了去泛素化酶USP14通过稳定抗氧化酶GPX4来维持肝癌细胞放疗抵抗性的全新机制。研究发现，辐射会触发TRIM14与GPX4结合并招募USP14，形成TRIM14/USP14复合体，特异性清

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-07-03

• 番茄端粒到端粒无间隙基因组揭示SlPRR1调控昼夜节律与光周期开花的关键机制

  在植物生长发育过程中，开花时间的精确调控对作物适应性和产量形成至关重要。作为全球重要的蔬菜作物，栽培番茄(Solanum lycopersicum)因其独特的日中性(ND)特征成为研究开花调控的理想模型。然而，现有番茄参考基因组存在31个缺口，且关于核心昼夜节律振荡器如何调控番茄开花时间的分子机制尚不明确。这些问题严重制约了番茄分子育种和光周期适应性改良的进程。南京农业大学园艺学院的研究团队在《GigaScience》发表了突破性研究成果。该研究通过整合PacBio HiFi、ONT超长读长和Hi-C测序技术，首次构建了栽培番茄品种"VF36"的端粒到端粒(T2T)无间隙基因组。这个815.2

  来源：GigaScience

  时间：2025-07-03

• DHX36/G4R1缺失通过G-四链体介导的基因组不稳定性和先天免疫基因调控促进癌症发生

  在生命的遗传密码中，隐藏着一种特殊的DNA结构——G-四链体(G-quadruplex, G4)。这种由鸟嘌呤富集序列形成的四链结构，如同DNA分子打出的"中国结"，广泛分布于人类基因组的调控区域。近年来，科学家们逐渐认识到这些非经典结构在基因表达调控和基因组稳定性中扮演着关键角色。然而，当细胞失去解开这些"分子绳结"的能力时，会发生什么？这成为困扰研究人员的重要科学问题。美国弗吉尼亚大学医学院的研究团队在《Nucleic Acids Research》发表的重要研究，揭开了这一谜题的关键部分。研究发现，一种名为DHX36（又称G4R1）的特殊解旋酶，是细胞内专门负责解开G4结构的"分子剪刀"

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-07-03

• DNA聚合酶θ介导的末端连接中错配微同源序列的选择机制及其在癌症基因组突变分析中的意义

  在基因组维护的复杂战场上，DNA双链断裂（DSB）是最危险的损伤类型之一。若修复不当，可能导致染色体灾难性重排甚至细胞死亡。传统修复途径如同源重组（HR）和非同源末端连接（NHEJ）如同精密的手术团队，但某些情况下——比如HR缺陷的癌细胞——细胞会启用一个"急救员"：DNA聚合酶θ（Polθ）介导的末端连接（TMEJ）。这种修复方式依赖短至2-6个碱基的微同源序列（MH）作为"分子胶水"粘合断裂末端。然而长久以来，科学家们困惑于两个谜团：为何某些明显缺乏连续匹配碱基的断裂仍能被Polθ修复？这个"急救员"选择"胶水"时究竟遵循什么规则？为揭开这些谜题，美国MD安德森癌症中心Richard D.

  来源：Nature Communications

  时间：2025-07-03

• 水稻GNP3基因通过调控乙烯生物合成决定穗粒数与产量的自然变异机制

  研究背景与科学问题水稻作为全球半数人口的主粮，其产量提升对粮食安全至关重要。穗粒数(GNP)是决定产量的三大要素之一，其变异幅度远大于穗数和粒重，因此成为遗传改良的重要靶点。虽然已发现GNA、LOG等调控GNP的基因，但乙烯激素如何影响穗发育的分子机制始终是未解之谜。更关键的是，现有高产基因多来自突变体，难以直接应用于现代育种。研究设计与技术方法中国农业大学的研究团队联合多家机构，对317份水稻种质进行GWAS分析，结合图位克隆鉴定出3号染色体上qGNP3-3位点。通过CRISPR/Cas9基因编辑、转基因互补、酵母双杂交、体外磷酸化实验等技术，系统解析了GNP3-OsMKKK22的功能机制。

  来源：Nature Communications

  时间：2025-07-03

• 综述：基于代理模型的细胞骨架过程建模案例研究

  超越显微镜限制：细胞分裂环组成与收缩的建模探索现代荧光显微技术虽能实时观测细胞分裂过程，但受限于荧光基团的光漂白（photobleaching）特性，难以长时间追踪单个蛋白分子。通过构建基于代理的模型，研究者成功模拟了肌动蛋白（actin）和肌球蛋白（myosin）在分裂环中的动态组装，揭示了收缩速率与分子马达（molecular motor）密度的非线性关系。这种“数字双胞胎”方法不仅规避了实验中的光子消耗问题，还预测了微管解聚酶（kinesin-13）对环稳定性的调控作用。虚拟遗传背景隔离：纺锤体形态缺陷的机制解码当CRISPR技术敲除关键纺锤体蛋白时，复杂的遗传补偿效应常干扰表型解读。研

  来源：Seminars in Cell & Developmental Biology

  时间：2025-07-03

• 光激活CRISPR效应子双质粒系统的优化及其在哺乳动物基因表达正交控制中的应用

  在生物医学研究和生物技术应用中，精确控制基因表达一直是科学家们追求的目标。传统化学诱导系统虽然操作简便，但存在脱靶效应和缺乏空间分辨率的局限；温度诱导则可能对细胞生理产生干扰。光遗传学技术凭借其可逆性、时空精确性和低毒性等特点，为基因调控提供了全新解决方案。其中，基于蓝光激活的CRISPR效应子(LACE)系统通过光敏蛋白CRY2与CIBN的 dimerization（二聚化）作用，将转录激活域VP64靶向特定基因启动子，展现出独特优势。然而，原始LACE系统需要四个独立质粒递送组件，这严重限制了其在难转染细胞中的应用效率。加州大学戴维斯分校的Priya S. Shah团队在《BMC Biot

  来源：BMC Biotechnology

  时间：2025-07-03

• 大麻毛状根高效转化新策略：基于母株的两步法CRISPR/Cas系统代谢工程研究

  在药用植物研究领域，大麻(Cannabis sativa L.)因其独特的次级代谢产物备受关注。这种古老植物含有超过120种大麻素(cannabinoids)，其中Δ9-四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)分别具有精神活性和医疗价值。然而长期以来，法律限制导致其遗传研究严重滞后。随着全球合法化进程，如何高效生产这些高价值代谢物成为科研与产业界的共同挑战。传统依赖雌株花器提取的方法存在周期长、成本高等缺陷，而基于毛状根(hairy root, HR)培养的生物技术路线虽具潜力，却受限于转化效率低、操作复杂等问题。针对这一技术瓶颈，加拿大拉瓦尔大学的研究团队在《BMC Biotechnolog

  来源：BMC Biotechnology

  时间：2025-07-03

• MeCP2阻遏蛋白结构解析与CRISPR平台优化：基于亚域定位工程的基因调控新策略

  这项突破性研究像精准的"分子手术刀"般解剖了甲基化CpG结合蛋白2（MeCP2）的转录抑制域（TRD）。科研团队发现，这个多功能蛋白中隐藏着两大"秘密武器"：经典的NcoR/SMRT相互作用域（NID）和意料之外的核定位信号（NLS）。当这些"分子GPS"被巧妙嫁接到无催化活性的Cas9（dCas9）上时，CRISPR干扰（CRISPRi）系统的基因沉默效率获得显著提升。通过构建30多种"分子积木"组合，研究者绘制出NLS定位的"黄金法则"——C端修饰可使转录阻遏因子像特洛伊木马般高效进入细胞核。更令人振奋的是，这种"定位工程"策略同样能激活基因表达开关，在多种细胞中展现普适性。该研究为基因调

  来源：Protein Engineering, Design and Selection

  时间：2025-07-03

• 益生菌候选株Lactobacillus acidophilus L177的全基因组分析与体内安全性评估：从犬源分离到应用潜力

  在追求健康生活的当代社会，益生菌已成为食品、医药等领域的热门研究对象。乳酸菌(LAB)作为益生菌的重要成员，因其调节肠道菌群、增强免疫力等功效备受关注。然而，随着益生菌应用的普及，其安全性问题也日益凸显——抗生素抗性基因(ARGs)的潜在传播风险、毒力因子的存在可能引发的健康隐患，都成为制约益生菌开发的瓶颈。针对这一科学问题，四川农业大学的研究团队对从健康比格犬粪便中分离的潜在益生菌株Lactobacillus acidophilus L177展开了系统性研究。通过整合全基因组测序(WGS)和动物实验两种手段，全面评估了该菌株的基因组特征和体内安全性，相关成果发表在《BMC Microbiol

  来源：BMC Microbiology

  时间：2025-07-03

• 综述：CRISPR-Cas13a驱动的电化学生物传感器在RNA疾病诊断与监测中的应用

  CRISPR-Cas13a驱动的电化学生物传感器革命RNA检测的新纪元核酸作为分子诊断的关键靶标，其RNA动态表达特性可实时反映疾病进展。相较于DNA，RNA无需逆转录即可直接检测，且能揭示细胞实时活动状态。CRISPR-Cas13a系统凭借其RNA特异性识别和转剪切（trans-cleavage）活性，成为突破现有检测技术瓶颈的核心工具。CRISPR系统的进化图谱细菌适应性免疫机制CRISPR-Cas被改造为分子诊断利器，其中Class 2系统的Cas13a因其独特的双核糖核酸酶（RNase）活性脱颖而出。Cas13a通过crRNA引导识别靶RNA后，其HEPN结构域触发靶标特异性切割（ci

  来源：Sensors and Actuators Reports

  时间：2025-07-03

• CREB结合蛋白(CREBBP)作为组蛋白丙酰化酶的结构与功能特征：揭示代谢与表观遗传调控的新机制

  在表观遗传学领域，组蛋白修饰如同细胞记忆的"分子密码"，其中乙酰化修饰已被广泛研究，但近年来短链酰化修饰（如丙酰化）逐渐崭露头角。这些修饰与细胞代谢状态密切相关，因为它们的底物乙酰-CoA(Ac-CoA)和丙酰-CoA(Pr-CoA)直接来源于代谢途径。CREB结合蛋白(CREBBP)和其同源蛋白EP300是著名的组蛋白乙酰转移酶(HATs)，但令人困惑的是，尽管两者结构高度相似，却表现出功能差异，且关于CREBBP的研究远少于EP300。更关键的是，组蛋白H3第18位赖氨酸的丙酰化(H3K18Pr)已被发现在结直肠癌等疾病中异常分布，但具体由哪些酶催化仍不完全清楚。为解答这些问题，来自法国巴

  来源：Journal of Biological Chemistry

  时间：2025-07-03

• 甘蓝型油菜PEL基因家族全基因组鉴定及BnaPEL1调控光合效率与产量的功能解析

  【研究背景】在全球油菜籽供需失衡的背景下，提高光合效率成为育种关键。光合作用中叶绿素含量直接决定光能转化效率，但传统调控手段常伴随植株矮化、干旱敏感等副作用。水稻和拟南芥中发现的PSEUDO-ETIOLATION IN LIGHT（PEL）基因能特异性调控叶绿素积累，但其在油菜中的功能尚未阐明。西南大学等单位的研究团队在《BMC Plant Biology》发表研究，首次揭示甘蓝型油菜BnaPEL1基因通过核质转运通路调控叶绿素合成的分子机制。【关键技术】研究采用全基因组生物信息学分析鉴定24个PEL家族成员；利用CRISPR/Cas9构建BnaPEL1-A04/C08双敲除株系；通过透射电镜

  来源：BMC Plant Biology

  时间：2025-07-03

• 核定位β-葡萄糖苷酶CEL3C调控里氏木霉纤维素酶合成的双功能机制解析及其工业应用价值

  背景与挑战在生物能源与绿色制造的浪潮中，木质纤维素的高效降解犹如一道亟待破解的密码。里氏木霉作为纤维素酶生产的"工业明星"，其酶系合成却受制于复杂的诱导机制——天然诱导剂纤维素难溶且昂贵，而高效诱导剂槐糖成本居高不下。更棘手的是，β-葡萄糖苷酶家族成员功能冗余且调控机制扑朔迷离，尤其是唯一核定位成员CEL3C，虽已知其过表达会抑制纤维素酶生产，但具体作用机制如同黑箱。研究设计与方法重庆科技大学的Lu Wang团队在《Enzyme and Microbial Technology》发表研究，采用CRISPR-Cas9技术精准敲除高产菌株里氏木霉Rut C30的CEL3C基因，通过槐糖富集的MGD

  来源：Enzyme and Microbial Technology

  时间：2025-07-03

• 基于蛋白质语言模型的跨变体CRISPR/Cas9 sgRNA活性预测新方法PLM-CRISPR

  CRISPR-Cas9基因编辑技术自问世以来已成为生命科学领域的革命性工具，其核心元件单导RNA（sgRNA）的活性直接决定编辑效率。然而现有预测方法存在三大瓶颈：依赖单一Cas9变体的大规模数据训练、难以适应新发现变体、忽视蛋白变体特征的影响。这些问题严重制约了基因编辑技术在多样化场景中的应用，尤其当面对临床治疗中不断涌现的新型Cas9变体时，传统模型的预测性能往往断崖式下跌。中南大学计算机学院与西北农林科技大学信息工程学院的研究团队在《Bioinformatics》发表的研究中，创新性地将蛋白质语言模型引入该领域。研究团队开发的PLM-CRISPR框架通过ESM2模型编码1368个氨基酸的

  来源：Bioinformatics

  时间：2025-07-03

• 基于CRISPR/Cas12a靶标循环放大系统的单分子荧光淬灭检测技术实现miRNA超灵敏快速诊断

  0.93，癌症与健康样本差异具有高度统计学意义(p<0.001)。这项研究为癌症早期筛查和精准医疗提供了强有力的技术支撑。

  来源：Small

  时间：2025-07-03

• CRISPR全基因组筛选揭示家蚕(Bombyx mori)保幼激素信号通路的调控网络与膜相关转导机制

  昆虫变态发育的精妙内分泌调控网络始终围绕着保幼激素(JH)与20-羟基蜕皮酮(20E)的动态博弈展开。尽管JH已被确认为关键发育调控因子，其细胞内信号传导机制仍存在大量未知。这项研究在鳞翅目模式生物家蚕中开创性地运用全基因组CRISPR筛选策略，系统解析JH信号通路组分。研究团队首先构建了革命性的JH响应报告系统——将EGFP表达置于JH敏感启动子调控下，实现对通路激活的实时可视化监测。随后专门针对家蚕细胞优化设计基因组尺度CRISPR敲除文库，通过高通量流式细胞分选与二代测序的整合分析，绘制出包含387个显著调控JH信号活性候选基因的全局图谱(231个激活因子/156个抑制因子)。功能聚类分

  来源：Insect Science

  时间：2025-07-03

• CRISPR诱导型野生型Cre重组酶开关SWITCHER：实现自限性基因编辑程序的多重调控

  基因编辑技术的精准调控一直是合成生物学领域的核心挑战。尽管CRISPR/Cas系统已实现多种Cre调控的编辑平台，但反向构建CRISPR诱导的Cre系统仍存在技术瓶颈。传统Cre/LoxP系统面临野生型Cre的细胞毒性问题，而诱导型变体如CreERT2存在本底泄漏和效率低下等缺陷。更关键的是，现有系统无法实现CRISPR程序的自发切换与多重调控，严重限制了复杂基因组工程的应用潜力。捷克科学院分子遗传研究所的Bjorn Schuster团队在《Communications Biology》发表的研究中，创新性地开发了名为SWITCHER的遗传开关。该系统基于floxed野生型Cre构建体，通过C

  来源：Communications Biology

  时间：2025-07-03

• 基因技术在医学、农业与生物技术中的革命性应用：从疾病治疗到作物改良

  基因技术的飞速发展正在重塑人类对抗疾病和粮食危机的策略。随着全球面临传染病流行、肿瘤耐药性、遗传病负担加重以及气候变化对农业的威胁，传统医疗和育种手段已显现局限性。在此背景下，俄罗斯科学院分子生物学研究所与莫斯科国立大学的研究团队在《Biochemistry (Moscow)》发表特辑，系统阐述了基因技术如何通过多维度干预生物分子网络，为这些挑战提供创新解决方案。研究主要采用三大技术路径：一是基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑技术，二是mRNA疫苗开发平台，三是表观遗传修饰(epigenetic)和表观转录组(epitranscriptomic)调控工具。通过临床样本分析和植物模型验证，

  来源：Biochemistry (Moscow)

  时间：2025-07-03

• 综述：基于CRISPR工具包的成功基因组编辑应用设计原理

  Abstract作为合成生物学领域最具突破性的基因编辑工具，CRISPR-Cas系统通过化脓链球菌来源的Cas9核酸酶与单链向导RNA（sgRNA）形成复合体，实现对特定DNA序列的精准切割。该技术不仅能完成基因敲除/敲入，还可通过失活型Cas9（dCas9）调控基因表达，在跨物种遗传改造中展现出巨大潜力。策略构建：一体化编辑平台针对微生物宿主的CRISPR系统开发，研究者提出两种并行方案：其一是利用Cpf1（CRISPR from Prevotella and Francisella 1）内切酶，其独特的交错切割特性可提升编辑效率；其二是采用dCas9融合转录调控元件，实现无需DNA断裂的表

  来源：Journal of Applied Genetics

  时间：2025-07-03

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