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  • GSTe16在斜纹夜蛾拟除虫菊酯解毒中的双功能机制:代谢清除与抗氧化防御的协同作用

    研究背景与科学问题在农业害虫防治领域,拟除虫菊酯类杀虫剂因高效低毒特性被广泛使用,但斜纹夜蛾等鳞翅目害虫已进化出复杂的代谢抗性机制。谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferases, GSTs)作为关键的II相解毒酶,既能催化谷胱甘肽(GSH)与异源物质结合,又能通过非催化结合或抗氧化作用参与解毒。然而,GSTs如何协调拟除虫菊酯代谢与氧化应激防御的功能模块化机制尚不明确,这成为抗性治理的重要科学瓶颈。安徽农业大学的研究团队在《Insect Biochemistry and Molecular Biology》发表的研究中,首次系统阐明了GSTe16在斜纹夜蛾中的双功能

    来源:Insect Biochemistry and Molecular Biology

    时间:2025-06-28

  • si基因敲除揭示鱼类葡萄糖适应能力的三重调控机制及其在水产育种中的应用价值

    水产养殖业长期面临两大困境:一是鱼粉、豆粕等蛋白饲料成本高昂且易造成水体氨氮污染;二是鱼类对碳水化合物利用效率低下,高糖饲料常导致生长迟缓、代谢紊乱。尽管已有研究表明银鲳、尼罗罗非鱼等多种鱼类在高糖饮食下出现肝脂堆积、肠道屏障损伤等问题,但调控这一过程的遗传机制尚不明确。在此背景下,中国的研究团队以斑马鱼为模型,聚焦蔗糖酶-异麦芽糖酶基因(si)——这一人类研究中已知影响糖类消化与能量代谢的关键基因,试图破解鱼类葡萄糖适应的分子密码。研究团队采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术构建si基因119 bp缺失的纯合突变体,通过比较野生型与si−/−斑马鱼在不同饲料条件下的生长表现,结合肠道转录

    来源:Aquaculture

    时间:2025-06-28

  • 综述:基因革命:解析作物改良中的生物技术

    Abstract生物技术的兴起为作物改良开辟了新途径。传统方法如分子标记和转基因技术奠定了基础,而RNA干扰(RNAi)、microRNA(miRNA)和微蛋白(miPs)等工具进一步实现了基因表达与调控网络的精确操控。CRISPR-Cas系统及其衍生技术(如碱基编辑和先导编辑)可靶向修改DNA且避免双链断裂,显著提升了抗逆性、病害抗性和养分吸收等复杂性状的改良效率。结合多组学与高通量表型分析,这些技术正加速培育适应特定环境的优良品种。INTRODUCTION全球人口预计2050年将达97亿,作物产量需提升25-100%,但水资源短缺、土壤退化及气候变暖构成严峻挑战。传统育种依赖表型选择和漫长

    来源:Physiological and Molecular Plant Pathology

    时间:2025-06-28

  • 综述:核桃(Juglans spp.)结构与功能基因组学:对育种和遗传资源管理的启示

    核桃基因组学研究进展 作为温带地区重要的经济作物,核桃(Juglans spp.)兼具坚果营养与木材价值。现代基因组学工具如二代测序(NGS)和基因分型测序(GBS)已构建高密度遗传图谱,全基因组关联分析(GWAS)鉴定出调控侧枝结果(lateral bearing)和晚展叶(late leafing)的15个显著SNP位点,其中Chr5:32.4Mb区域的FTL2基因被证实与物候期调控相关。 关键性状的分子机制 通过数量性状位点(QTL)定位,研究者发现3号染色体上的JrSPL基因簇控制分枝模式,而7号染色体的JrDAM基因家族则影响休眠解除。抗病相关基因如JrPR-10在应对真菌病原

    来源:Plant Molecular Biology Reporter

    时间:2025-06-28

  • 玉米秸秆固态厌氧消化系统中极端酸胁迫下的产甲烷恢复机制研究

    在玉米秸秆固态厌氧消化(SS-AD)系统中,挥发性脂肪酸(VFA)的积累常导致产甲烷作用完全停滞。令人意外的是,当系统因酸抑制停止产气后,经过长时间恢复期,产甲烷活动竟逐渐重启。研究显示,系统在恢复期8天内累计产生9.32 mL/gVS甲烷,同时维持70.8%-88.8%的乙酸降解率。通过16S rRNA扩增子测序和宏基因组分析,科学家锁定了抵抗极端酸胁迫的三大细菌明星:嗜热梭菌(Thermoclostridium)、脱硫肠状菌(Defluviitalea)和氢孢菌(Hydrogenispora);而推动甲烷复产的古菌"三剑客"则是:梅氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina mazei)

    来源:BioEnergy Research

    时间:2025-06-28

  • 噬菌体阿拉伯糖基-羟基-胞嘧啶DNA修饰:逃逸与敏感并存的防御系统博弈新机制

    噬菌体与宿主的军备竞赛又添新篇章!研究人员发现一类属于Straboviridae家族的噬菌体玩起了"分子变装秀"——它们用5-阿拉伯糖基-羟基-胞嘧啶(5ara-hC)替代普通胞嘧啶,这种修饰就像给DNA穿上阿拉伯糖"迷彩服"。更绝的是,某些噬菌体还自带"装饰大师"阿拉伯糖基-5ara-hC转移酶(Aat),能把单层迷彩升级成双层甚至三层阿拉伯糖盔甲(5ara-ara-hC)。这套精妙的化学伪装让噬菌体成功骗过了宿主的DNA靶向武器:I型CRISPR-Cas和II型限制性内切酶(RM)都成了"睁眼瞎"。但道高一尺魔高一丈,宿主还有"B计划"——III型和VI型CRISPR-Cas系统通过靶向R

    来源:Cell Host & Microbe

    时间:2025-06-27

  • 线粒体微蛋白SMIM26通过丝氨酸响应性翻译调控氧化代谢与复合体I生物合成

    线粒体小开放阅读框编码的微蛋白(SEPs)是电子传递链(ETC)的重要调控元件。尽管复合体I的组装与丝氨酸等营养信号密切相关,但其协调机制长期未知。一项针对SEPs的全基因组CRISPR筛选发现,微蛋白SMIM26的缺失会使细胞对一碳代谢抑制敏感。进一步研究显示,SMIM26像分子桥梁般连接线粒体丝氨酸转运蛋白SFXN1/2和线粒体核糖体,形成"转运蛋白-核糖体-SMIM26"功能三元体,直接促进复合体I关键亚基mt-ND5的翻译。当SMIM26缺失时,线粒体丝氨酸摄入受阻,叶酸代谢中间体减少,并引发线粒体tRNA上两个关键修饰(τm5U和τm5s2U)的异常,最终导致ND5翻译失败和复合体I

    来源:Molecular Cell

    时间:2025-06-27

  • 综述:果实成熟的分子机制解析:植物激素、转录因子与表观遗传修饰的协同调控

    果实成熟的分子交响曲植物激素的指挥棒在跃变型果实(如番茄、苹果)中,乙烯(ethylene)如同交响乐指挥,通过自催化系统(System 2)激活ACS/ACO基因,触发呼吸跃变。有趣的是,脱落酸(ABA)虽是非跃变型果实(如草莓)的主角,却在跃变型果实中与乙烯形成"激素二重奏"——外源ABA能上调ACS/ACO表达,而氟啶酮(fluridone)抑制ABA合成则会延缓成熟。其他激素如生长素(IAA)和赤霉素(GAs)则扮演"刹车"角色:SlGA2ox1通过降解活性GA4促进番茄早熟,而IAA处理可使转色期延迟5天。转录因子的基因开关MADS-box家族成员RIN堪称"总指挥",直接激活PSY

    来源:Journal of Genetics and Genomics

    时间:2025-06-27

  • 基于核酸引导基因组编辑的甘薯淀粉代谢通路改造及其在运动员糖原快速补充中的应用研究

    研究背景与意义在全球粮食安全与精准营养需求并重的时代,如何通过作物改良同时满足基础热量供给和特殊人群营养需求成为关键科学问题。以甘薯为代表的耐旱型淀粉作物虽能适应气候变化,但其天然淀粉中20-30%的直链淀粉(amylose)导致消化速率较慢,无法满足运动员等群体对快速供能的需求。传统育种难以精准调控复杂的淀粉合成网络,而高GI(血糖指数)运动食品长期依赖精制加工淀粉(如麦芽糊精),缺乏天然全食物解决方案。河北农业大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究中,首次将多靶点CRISPR/Cas9编辑技术应用于

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-06-27

  • Syndecan 2蛋白聚糖作为乙型肝炎病毒细胞附着受体的作用机制研究

    Syndecan 2在HBV感染中的关键作用ABSTRACT研究团队前期发现人载脂蛋白E(apoE)富集于有传染性的HBV包膜上,并在病毒感染和形态发生中起重要作用。近期进一步证实低密度脂蛋白受体(LDLR)是HBV高效感染的必要条件。本研究聚焦硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)家族成员SDC2,通过实验证明其作为HBV细胞附着受体的功能。INTRODUCTIONHBV感染是全球公共卫生的重大威胁,可导致慢性肝炎、肝硬化和肝细胞癌(HCC)。尽管现有疫苗能预防感染,但对已感染者缺乏治疗手段。HBV属于嗜肝DNA病毒科,其进入细胞依赖受体介导的内吞作用,钠牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)是感染的关

    来源:Journal of Virology

    时间:2025-06-27

  • 恶性疟原虫RAP蛋白调控质体非编码RNA加工机制揭示抗疟新靶点

    疟原虫作为致命寄生虫,其独特的非光合作用质体(apicoplast)一直是抗疟药物开发的黄金靶点。这个源自次级内共生的细胞器拥有35kb环状基因组,编码30个蛋白质和44个非编码RNA,负责脂肪酸和类异戊二烯合成等关键代谢途径。然而,这个"寄生虫的致命弱点"如何调控其基因表达仍存在巨大知识空白——特别是对于多顺反子转录本的加工机制,科学家们仅鉴定出两个参与RNA处理的五肽重复(PPR)蛋白。美国加州大学河滨分校的Karine G. Le Roch团队在《Cell Reports》发表的研究,首次揭示了RNA结合域富集蛋白(RAP)家族成员PfRAP03和PfRAP08在质体RNA加工中的核心作

    来源:Cell Reports

    时间:2025-06-27

  • 低表达IL-2Rβ突变小鼠模型揭示人类T细胞免疫失调机制及治疗新策略

    在免疫系统精密调控的网络中,白介素-2受体β链(IL-2Rβ)如同交响乐团的指挥,协调着T细胞的发育与功能。当这个关键分子出现缺陷时,免疫系统便会陷入混乱——临床表现为慢性腹泻、间质性肺病等复杂症状,患者往往幼年夭折。科罗拉多大学医学院的Berenice Cabrera-Martinez团队在《Cell Reports》发表的这项研究,如同为这场免疫"交响乐"失调找到了根源乐谱。研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建了与人类疾病对应的IL2RB p.Pro222_Gln225del低表达突变小鼠模型。通过混合骨髓嵌合体实验、新生期Treg细胞过继转移、STAT5磷酸化检测等关键技术,结合流

    来源:Cell Reports

    时间:2025-06-27

  • 揭示胸腺细胞发育中年龄相关差异的基因调控程序:转录组与表观遗传图谱解析

    免疫系统的发育具有显著的年龄依赖性特征,这在T细胞发育过程中尤为突出。新生儿CD8+ T细胞表现出与成年个体截然不同的特性:受限的T细胞受体(TCR)库、记忆形成能力减弱以及先天免疫样特征。这些差异持续影响个体终身的免疫功能,但其发育起源和调控机制始终是免疫学领域的未解之谜。更令人困惑的是,尽管新生和成年胸腺细胞源自不同的造血干细胞(HSC)来源——新生儿来自主动脉-性腺-中肾(AGM)和/或胎肝,而成年人则源于骨髓,但二者最终都能产生成熟的CD8+ T细胞。这种发育路径的差异如何导致功能差异?基因调控程序在何时出现分歧?这些问题对理解年龄相关免疫差异至关重要。美国康奈尔大学的研究团队在《Ce

    来源:Cell Reports

    时间:2025-06-27

  • AAV2递送saCas9基因引发HLA-A*02:01限制性T细胞表位激活及其对基因组编辑的免疫毒性启示

    CRISPR-Cas9技术为遗传病治疗带来革命性突破,但细菌来源的Cas9蛋白可能引发免疫反应这一"阿喀琉斯之踵"始终悬而未决。美国FDA生物制品评价与研究中心的Susana S. Najera团队在《Molecular Therapy Methods》发表的研究,首次通过实验证明:AAV2递送的saCas9基因会在人类细胞中呈现特异性T细胞表位,直接激活杀伤性免疫反应——这一发现为基因编辑疗法的临床转化敲响免疫安全警钟。研究采用三大关键技术:1)AAV2-saCas9载体设计与体外转导人黑色素瘤细胞系(A375);2)基于HLA I类分子免疫沉淀联合高灵敏度液相色谱-质谱(LC-MS)的免疫

    来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development

    时间:2025-06-27

  • CRISPR/Cas9基因组编辑工具箱在谷氨酸棒杆菌中的应用及次黄嘌呤生物合成研究

    谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium stationis)作为高GC含量的革兰氏阳性菌,在核苷酸、维生素B12等生物制品生产中具有重要工业价值。然而,该菌种长期面临遗传操作工具匮乏的瓶颈:电转效率低下、可用质粒载体有限、传统同源重组方法效率低且易回复突变。这些限制严重阻碍了对其代谢网络的精准调控和工业化应用开发。针对这一难题,国内某研究机构的研究团队在《Synthetic and Systems Biotechnology》发表了创新性研究成果。研究人员首先系统优化了电转条件:通过筛选LBBHIS培养基、调整脉冲参数(2.5 kV/2脉冲)、优化细胞壁弱化剂浓度(3.0%甘氨酸+0.2

    来源:Synthetic and Systems Biotechnology

    时间:2025-06-27

  • 靶向双细胞表观遗传纳米编辑器重塑肿瘤内T细胞生态位

    当前肿瘤免疫治疗面临的核心矛盾在于:尽管以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫检查点阻断疗法展现出革命性潜力,但临床响应率普遍不足30%。这种局限主要源于两大瓶颈——肿瘤微环境(TME)中CD8+ T细胞数量不足("冷肿瘤"特征)和既存T细胞的功能耗竭(表现为PD-1高表达)。传统解决方案如趋化因子诱导T细胞招募或表观药物逆转耗竭,往往只能单方面改善某个环节,且联合应用面临给药复杂性挑战。河南大学等机构的研究团队另辟蹊径,将目光聚焦于表观遗传调控因子LSD1(赖氨酸特异性去甲基化酶1)。前期研究发现:肿瘤细胞中LSD1沉默可通过激活dsRNA识别通路促进CXCL9/CCL5分泌从而招募T细胞

    来源:Nano Today

    时间:2025-06-27

  • 综述:B型血友病:F9基因突变分析及基因治疗发展前景(综述)

    Abstract作为X连锁隐性遗传病,B型血友病的病因直指F9基因突变导致的凝血因子IX(FIX)功能障碍。超过1000种F9基因变异被记录在案,包括错义突变(如p.Arg384Lys)、无义突变、缺失/插入突变以及影响mRNA剪接的深层内含子突变。这些遗传缺陷通过改变FIX蛋白结构域(如Gla结构域或蛋白酶结构域)或导致过早终止密码子,造成FIX分泌障碍或功能丧失。基因型-表型关联研究发现,突变位点与出血严重程度存在明确相关性:发生在FIX催化结构域(p.Arg338突变簇)的变异多导致重型血友病(FIX活性5%)。值得注意的是,约3%患者会产生中和抗体(抑制物),其中大片段缺失突变患者的抑

    来源:Cell and Tissue Biology

    时间:2025-06-27

  • 综述:CRISPR/Cas9技术在主要油料、蔬菜和粮食作物营养强化中的综合应用

    Abstract 为应对人口增长带来的粮食安全挑战,通过CRISPR/Cas9技术提升作物的营养价值已成为农业研究焦点。相较于传统育种和第一代基因编辑工具(如ZFN和TALEN),CRISPR/Cas9凭借其高效、精准和可编程的特性,在油料、蔬菜及谷物中实现了靶向基因修饰,显著提升了维生素、必需氨基酸和脂肪酸等营养成分的含量。研究证实,这些改良性状可稳定遗传至后代,为作物营养强化提供了可靠技术路径。 技术优势与应用进展 CRISPR/Cas9通过向导RNA(gRNA)定向识别靶序列,依赖Cas9核酸酶产生DNA双链断裂(DSB),利用细胞修复机制实现基因敲除、插入或单碱基编辑。在油料作物

    来源:Plant Molecular Biology Reporter

    时间:2025-06-27

  • 综述:Arp2/3复合体调控的新见解与开放性问题

    综述:Arp2/3复合体调控的新见解与开放性问题引言Arp2/3复合体是真核细胞中肌动蛋白丝(F-actin)分支网络的核心生成器,由7个亚基组成,其中ARP2和ARP3作为肌动蛋白相关蛋白,模拟肌动蛋白成核模板。自30年前从棘阿米巴中首次分离后,其调控机制逐渐被揭示,涉及多种激活因子(如NPFs)和抑制因子(如Arpin、GMF),形成复杂的动态调控网络。结构与功能Arp2/3复合体的独特之处在于其既能启动新肌动蛋白丝(de-novo nucleation),又能通过“Y型分支”交叉连接现有肌动蛋白丝。其激活需经历构象重排:在非活性状态下,ARP2和ARP3呈分离状态;而NPFs(如WAVE

    来源:Current Opinion in Cell Biology

    时间:2025-06-26

  • 通过氧化还原调控增强自噬延长果蝇寿命的机制研究

    在衰老研究领域,活性氧(ROS)长期以来被视为导致细胞损伤的"有害分子",但近年发现其作为信号分子参与生理调控的双重角色。传统抗氧化策略延长寿命的尝试屡屡受挫,暗示氧化还原平衡的复杂性。尤其令人困惑的是,过氧化氢(H2O2)作为主要氧化还原信号分子,其生理调控机制在体内仍不明确。针对这一科学难题,来自英国医学研究委员会和德国马克斯·普朗克研究所的Claudia Lennicke团队在《Nature Communications》发表突破性研究。通过构建过表达过氧化氢酶(Catalase)的果蝇模型,意外发现这种"抗氧化"干预竟导致整体硫醇氧化态偏移,进而通过特异性调控自噬关键蛋白Atg4a的C

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-26


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