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  • 综述:小麦赤霉病从南美到南亚的流行病学、遗传多样性及管理方法

    小麦赤霉病的全球威胁与防控突破宿主范围与病原特征小麦赤霉病病原体Magnaporthe oryzae pathotype Triticum(MoT)属于半活体营养型子囊菌,其宿主范围远超小麦本身。研究表明,该病原可侵染小麦、燕麦、黑麦草等50余种禾本科植物,甚至包括田间常见杂草如狗牙根和稗草。这种广泛的宿主适应性为病原体越冬和跨宿主传播创造了条件。典型症状与诊断挑战MoT可侵染小麦所有地上部位,但最具破坏性的症状表现在穗部。受感染麦穗呈现基部或中部黑灰色病斑,随后发生部分或完全白化枯萎。叶片病斑呈纺锤形,中心灰白色,边缘红褐色,与稻瘟病相似但更易出现在老叶上。值得注意的是,小麦赤霉病症状易与斑

    来源:Discover Plants

    时间:2025-06-25

  • 靶向RBPJ增强诱导性调节性T细胞稳定性与功能:突破自身免疫疾病治疗的新策略

    在免疫系统的精密调控网络中,调节性T细胞(Treg)如同"和平卫士",通过表达关键转录因子FOXP3维持对自身抗原的耐受性。然而,当这些细胞功能失调时,便会引发类风湿性关节炎、1型糖尿病等自身免疫疾病风暴。目前,通过体外诱导产生的调节性T细胞(iTreg)虽在治疗中展现出潜力,却面临稳定性不足的致命缺陷——在炎症环境中易失去FOXP3表达而"叛变"为致病性T细胞。这一瓶颈严重制约了细胞疗法的临床应用。德国研究团队的Chen等人在《Nature》发表的突破性成果(后由Beumer和Delacher在《Signal Transduction and Targeted Therapy》评述)揭开了这

    来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

    时间:2025-06-24

  • UniClo技术:突破序列限制的无疤痕层级DNA组装新方法

    在合成生物学和基因工程领域,DNA组装技术是构建复杂遗传回路和代谢通路的基础工具。传统IIS型限制酶(如BsaI)介导的Golden Gate和MoClo组装方法虽然高效,但存在两大瓶颈问题:一是待组装片段不能含有与组装酶相同的内部酶切位点,否则会导致片段被错误切割;二是多轮层级组装会积累不必要的"疤痕"序列,这些由载体接头产生的额外序列可能干扰基因表达调控。更棘手的是,现有解决方案如片段"驯化"(domestication)需要突变内部位点,会改变原始序列;而多载体系统则使实验设计复杂化。牛津大学的研究团队在《Nucleic Acids Research》发表的研究中,开发了名为UniClo

    来源:Nucleic Acids Research

    时间:2025-06-24

  • USP37通过拮抗HLTF保护损伤复制叉并促进BRCA1缺陷细胞存活及PARP抑制剂耐药性的机制研究

    在肿瘤治疗领域,PARP抑制剂(PARPi)的问世为BRCA1/2突变患者带来了革命性的治疗突破。然而临床数据显示,约40-70%的患者最终会产生耐药性,这成为制约疗效的关键瓶颈。耐药机制复杂多样,包括同源重组修复(HR)功能恢复、复制叉稳定性增强等,但目前针对这些耐药途径的有效干预策略仍显不足。如何破解PARPi耐药困境,成为当前肿瘤治疗研究的焦点问题。南京中医药大学和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究团队通过创新性研究,发现去泛素化酶USP37在调控PARPi敏感性中的核心作用。这项发表在《Nucleic Acids Research》的研究,采用全基因组CRISPR筛选技术,在BRCA

    来源:Nucleic Acids Research

    时间:2025-06-24

  • SARS-CoV-2奥密克戎变异株通过进化增强肝素硫酸结合能力促进感染的分子机制

    SARS-CoV-2奥密克戎变异株的肝素硫酸利用进化动力学ABSTRACT奥密克戎变异株通过获得大量突变显著提升了传染性。研究发现其刺突蛋白(Spike)与细胞表面肝素硫酸(HS)的结合亲和力远高于野生型(WT),使其能够感染ACE2低表达的细胞。静电势分析表明,刺突蛋白累积的正电荷突变(如Q493R、Q498R)是增强HS结合的关键。对BA.1、BA.2、XBB.1等亚型的比较显示,HS结合位点从早期变异株的RBD左上区域(位点I)迁移至BA.2.86的右上区域(位点II)。此外,TMPRSS2可特异性剪切细胞表面HSPG,这可能是奥密克戎在TMPRSS2高表达细胞中感染效率降低的原因之一。

    来源:mBio

    时间:2025-06-24

  • 真菌源七环肽类抗癌RiPPs的发现与工程化改造:基于苯并呋喃吲哚啉骨架的asperigimycins研究

    科学家们发现了一类令人惊艳的真菌源七环肽——asperigimycins,这类核糖体合成后修饰肽(RiPPs)拥有独特的苯并呋喃吲哚啉(benzofuranoindoline)核心结构,外加三个大环,整个分子架构由六种真菌特有的DUF3328氧化酶精心打造。有趣的是,天然存在的asperigimycins C和D因其N端焦谷氨酸(pyroglutamate)修饰而展现出抗癌潜力,这启发了研究团队对无活性的asperigimycin B进行化学改造。通过在N端引入各种脂质基团,惊喜地发现带有11碳直链脂肪酸的衍生物2-L6表现尤为亮眼,其抗癌效力达到纳摩尔级别,足以媲美临床常用的抗白血病药物。更

    来源:Nature Chemical Biology

    时间:2025-06-24

  • 冷休克蛋白基因cspA调控嗜热放线菌Saccharopolyspora pogona生长及丁烯基多杀菌素生物合成的分子机制

    在农业害虫防治领域,丁烯基多杀菌素(butenyl-spinosyn)作为一种绿色生物农药,因其广谱杀虫特性备受关注。然而,野生型嗜热放线菌Saccharopolyspora pogona的天然产量极低,传统育种方法存在突变逆转风险且效率低下。与此同时,冷休克蛋白(Cold shock proteins, CSPs)作为微生物中高度保守的RNA分子伴侣,虽已知参与低温应激反应,但其在放线菌次级代谢调控中的作用仍是未解之谜。这一矛盾现状促使研究人员思考:能否通过调控CSPs家族关键成员cspA基因,实现对S. pogona代谢网络的精准改造?针对这一科学问题,中国的研究团队在《Enzyme an

    来源:Enzyme and Microbial Technology

    时间:2025-06-24

  • 极端嗜热古菌Saccharolobus islandicus纤维素酶系统的协同调控机制及其在生物质降解中的应用

    在硫酸盐热泉等极端环境中,嗜热酸性古菌Sulfolobales目微生物因其独特的耐高温(75℃以上)、耐强酸(pH<4)特性,被视为生物质降解的理想候选者。这类微生物可直接在酸热预处理后的木质纤维素上生长,避免传统工艺中冷却、中和的高能耗步骤,实现"一锅法"生物转化。然而,其纤维素酶系统长期存在三大谜团:酶活性低、调控机制不清、各组分协同关系未知。山东大学的研究团队以模式菌株Saccharolobus islandicus REY15A为对象,揭开了这一"黑箱"机制。研究团队运用自主研发的pSeAP组成型表达载体(含高活性Palba启动子)、CRISPR-Cas基因编辑系统,结合膜蛋白分离技术

    来源:Bioresource Technology

    时间:2025-06-24

  • 利用抗CRISPR蛋白AcrIIA4增强CRISPR/Cas9系统在野生型芽孢杆菌中的基因组编辑效率

    在微生物工程领域,野生型芽孢杆菌因其卓越的环境适应性和丰富的次级代谢产物,成为工业酶制剂、抗生素生产的明星菌株。然而这些"野性难驯"的微生物面临基因改造困境——传统CRISPR/Cas9系统在野生菌株中引发强烈毒性,导致转化效率断崖式下跌。这种毒性源于Cas9/sgRNA复合物造成的DNA双链断裂(DSBs),而野生菌株缺乏活跃的非同源末端连接(NHEJ)修复机制。尽管碱基编辑器(CBEs)能避免DSBs,但其脱靶突变风险限制了应用。如何打破这一技术壁垒,成为韩国生物科学与生物技术研究院团队亟待攻克的关键科学问题。该团队创新性地从噬菌体"军备竞赛"中获得灵感,将天然CRISPR抑制因子AcrI

    来源:Microbial Cell Factories

    时间:2025-06-24

  • 锌指转录因子NsdC调控米曲霉菌丝分支、分生孢子形成及菌团形态的机制研究

    在食品工业和生物制药领域,米曲霉(Aspergillus oryzae)因其卓越的蛋白分泌能力被誉为"细胞工厂"。然而这个微生物"工匠"在发酵罐中常陷入形态学困境——摇瓶培养时形成的致密菌团会阻碍内部细胞获取氧气,而搅拌式生物反应器中分散的菌丝网络又会导致培养液粘度过高。更令人困扰的是,虽然理论上菌丝尖端(Spitzenkörper)和隔膜(septa)是蛋白分泌热点区域,但如何通过调控微观形态提升生产效率仍是未解之谜。新加坡科技研究局(A*STAR)的Hui Ting Chu团队在《Fungal Genetics and Biology》发表的研究,首次系统解析了保守转录因子NsdC对米曲霉

    来源:Fungal Genetics and Biology

    时间:2025-06-24

  • 极端环境下的生命密码:Lassen火山国家公园Saccharolobus solfataricus S441菌株全基因组解析

    在魔鬼厨房(Devil’s Kitchen)沸腾的酸性热泉中,隐藏着一种堪称"生命炼金师"的极端嗜热古菌——Saccharolobus solfataricus S441。这个来自美国Lassen火山国家公园(坐标40.4333°N 121.6936°W)的微生物勇士,能在83.6°C高温和pH 2的强酸环境中悠然自得。研究人员采用牛津纳米孔技术(Oxford Nanopore Technologies),通过R10.4.1流动槽和Dorado碱基识别系统,成功破译了其2,766,550碱基对的完整基因组密码。这个环状基因组藏着3,031个基因宝藏,包括2,979个蛋白编码序列(CDSs)、3

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-06-24

  • 超级增强子介导的转录失调与代谢重编程在葡萄膜黑色素瘤中的调控机制

    葡萄膜黑色素瘤(UM)作为成人最常见的眼内恶性肿瘤,具有高转移率和极差的预后,其分子机制尚未完全阐明。尽管已知GNAQ/GNA11等基因突变与UM发生相关,但表观遗传调控在UM中的作用仍如雾里看花。超级增强子(SE)作为基因组上的"调控开关",在多种癌症中被发现可异常激活致癌基因,然而其在UM中的角色仍是未解之谜。上海交通大学医学院附属第九人民医院的研究团队在《Communications Biology》发表的研究,首次系统解析了UM中SE的调控网络。通过整合染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)、转座酶可及染色质测序(ATAC-seq)和转录组测序(RNA-seq)等多组学技术,结合CRI

    来源:Communications Biology

    时间:2025-06-24

  • 综述:从基因编辑到纳米技术的植物病毒病管理策略

    Abstract植物病毒是威胁全球农业生产的隐形杀手,可造成巨额经济损失。农业全球化与国际贸易加速了病毒及其传播媒介的跨境扩散,而传统防控手段已显乏力。本文聚焦两大前沿技术——CRISPR/Cas基因编辑与纳米技术,揭示其在病毒病管理中的革新潜力。基因编辑:精准狙击病毒基因组CRISPR/Cas系统凭借其"分子剪刀"特性,能对病毒基因组实现碱基级别的精准编辑。研究表明,设计特异性sgRNA可引导Cas蛋白切割烟草花叶病毒(TMV)的复制酶基因,使病毒复制效率下降90%以上。该技术对双生病毒(Geminiviruses)的环状单链DNA基因组同样有效,通过破坏其保守的IR序列阻断病毒复制。纳米技

    来源:Physiology and Molecular Biology of Plants

    时间:2025-06-24

  • 小麦TaHDA8介导的TaAREB3赖氨酸去乙酰化抑制作为干旱适应性根系发育机制

    干旱胁迫严重威胁全球小麦生产,而根系结构可塑性是作物适应水分短缺的关键策略。尽管已知"最大化水分获取"的根系延伸策略优于"最小化水分流失"的气孔调控途径,但小麦如何通过表观遗传调控根系发育以适应干旱的机制仍不清楚。中国农业大学的研究团队通过系统研究,发现组蛋白去乙酰化酶TaHDA8(histone deacetylase 8)在干旱响应中发挥核心作用,相关成果发表在《Molecular Plant》上。研究团队首先利用CRISPR-Cas9技术构建TaHDA8敲除系,发现其表现出显著增强的干旱抗性和根系伸长表型。相反,过表达株系则对干旱敏感。蛋白质检测显示,TaHDA8在干旱条件下发生转录水平

    来源:Molecular Plant

    时间:2025-06-23

  • 优化crRNA结构设计提升Cas12生物传感性能:从单核苷酸多态性检测到多价协同效应

    CRISPR-Cas诊断技术正以前所未有的速度改变着即时分子检测领域,其中具有转切割活性(trans-cleavage)的Cas12系统因其可编程性、简单性和高灵敏度备受关注。然而在实际应用中,Cas12对单核苷酸多态性(SNP)的检测灵敏度存在显著差异,且缺乏统一的理论解释。同时,如何平衡检测速度与特异性、提高信噪比等问题也制约着该技术的临床应用。针对这些挑战,Miami大学的研究团队在《Communications Biology》发表了突破性研究。通过系统改变crRNA长度(15-40核苷酸互补区)和价态,揭示了crRNA结构对Cas12生物传感性能的影响规律。研究发现20核苷酸互补的c

    来源:Communications Biology

    时间:2025-06-23

  • 基于重组酶辅助扩增与CRISPR/Cas12a的托拉斯假单胞菌一管式快速检测技术

    食用蘑菇因其营养丰富而广受欢迎,但褐斑病病原体托拉斯假单胞菌(Pseudomonas tolaasii)的侵染严重制约产业发展。传统检测方法如培养法耗时、PCR依赖精密仪器,难以满足现场需求。针对这一难题,中国农业科学院的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项创新研究,开发了基于重组酶辅助扩增(RAA)与CRISPR/Cas12a系统的一管式快速检测技术。研究采用RAA等温扩增与CRISPR/Cas12a的协同作用,通过筛选亚优化PAM序列(protospacer adjacent motif)提升靶标结合效率,并设计荧光探针和侧流层析试纸条(LFD)实现双重可视化

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-06-23

  • CRISPR/Cas9系统靶向编辑miR529/miR156-IPA1调控模块培育水稻理想株型

    为提升水稻产量潜力,科学家们瞄准了理想株型(IPA)这一关键农艺性状。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,团队精准改造了调控IPA1(又称SPL14)基因的两个微RNA——miR529和miR156的结合位点。有趣的是,当miR529结合区发生框内缺失突变时,水稻展现出教科书般的理想株型:茎秆粗壮如健美选手,穗分枝像礼花般舒展,分蘖数却像被施了魔法般减少。而结合位点移码突变的植株则完全跑偏——矮小的身材配上疯狂分蘖的"爆炸头"造型。但这场基因编辑秀暴露了IPA1基因的多面性:尽管株型改良了,所有突变体的谷粒产量却集体"罢工"。这像极了试图调节音响旋钮时发现高低音总无法兼顾,暗示需要更精细调

    来源:Plant Molecular Biology Reporter

    时间:2025-06-23

  • 基于CRISPR/Cas12a-DNAzyme/分裂适体级联反应的Septin9基因甲基化无标记检测新方法

    在分子诊断领域,CRISPR/Cas12a系统因其兼具程序化核酸识别和非特异性单链DNA(ssDNA)反式切割能力而备受瞩目。然而传统检测方法依赖荧光标记探针,不仅合成复杂、成本高昂,还面临淬灭不完全导致的背景噪声问题。虽然G-四链体等无标记策略应运而生,但Cas12a对结构化DNA的切割效率低下,且信号与靶标浓度呈负相关,严重制约检测灵敏度。更棘手的是,低丰度靶标检测往往需要预扩增步骤,进一步增加了操作复杂性。针对这些技术瓶颈,来自河南的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表创新成果。他们巧妙融合DNAzyme的催化特性和分裂适体的组装特性,构建了级联信

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-06-22

  • ORAI1α与ORAI1β对细胞外pH差异敏感性的机制研究及其在肿瘤微环境钙信号调控中的意义

    在肿瘤微环境中,细胞外pH值(pHe)的降低是普遍存在的病理特征,这种酸性条件与肿瘤细胞的增殖、迁移和治疗抵抗密切相关。与此同时,钙离子(Ca2+)信号作为细胞内的"万能第二信使",在肿瘤发生发展中扮演着关键角色。有趣的是,这两条看似独立的病理通路可能存在交叉对话——多种钙转运蛋白的功能都受到pH变化的调控。其中,ORAI1钙通道作为储存操纵性钙内流(SOCE)的核心组分,其活性已被证实受pH调节,但对其两种亚型ORAI1α和ORAII1β是否具有差异性的pH敏感性,此前尚未有研究探索。来自澳大利亚的研究团队在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Mol

    来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research

    时间:2025-06-22

  • 细胞色素P450 1A1(CYP1A1)在生酮饮食调控肺癌中的生物学作用及机制研究

    肺癌作为全球癌症相关死亡的主要原因,其治疗面临代谢异质性的重大挑战。近年来,生酮饮食(KD)因其通过限制碳水化合物、提升脂肪代谢诱导酮体生成的特点,在癌症治疗中展现出独特潜力。然而,KD调控肺癌的具体分子机制尚不明确,特别是细胞色素P450家族(CYPs)这一参与外源物代谢和脂质氧化的关键酶家族,在KD与肺癌互作中的角色鲜有报道。韩国国立研究基金会支持的研究团队在《Life Sciences》发表的研究,首次系统揭示了CYP1A1在KD调控肺癌微环境中的生物学作用。研究采用CRISPR-Cas9基因编辑构建肺癌小鼠模型,结合AAV载体递送技术,对比KD与高碳水饮食(HCD)对肿瘤的影响;通过R

    来源:Life Sciences

    时间:2025-06-22


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