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  • 通过结合数字微流控技术和数字CRISPR技术,实现泽普托摩尔(zeptomolar)级别的单分子检测

    准确的诊断依赖于对多种免疫相关生物标志物的高灵敏度和定量检测。然而,目前的检测方法在灵敏度、特异性和背景信号控制方面仍存在显著局限。在这里,我们介绍了DDA(双数字免疫测定)技术,这是一种完全自动化的通用免疫测定平台,它将数字微流控技术与基于数字簇状规律间隔短回文重复序列(CRISPR)的扩增技术相结合。这种“双数字”策略将检测极限提升到了zeptomolar(zm)级别,使得单分子分析的灵敏度达到了前所未有的水平。DDA平台基于数字微流控微孔阵列芯片构建,集成了基于磁珠的免疫捕获和RNA引导的CRISPR/Cas13a信号扩增技术。该系统实现了完全自动化的“样品输入、结果输出”工作流程。通过

    来源:Journal of the American Chemical Society

    时间:2025-11-14

  • CRISPR耦合的三级级联扩增技术用于同时检测肺炎支原体和H1N1病毒

    我们开发了一种CRISPR耦合的三级级联系统,该系统结合了重组酶聚合酶扩增(RPA)、CRISPR/Cas12a和催化发夹组装(CHA)技术,用于同时检测唾液样本中的肺炎支原体和H1N1病毒。在该系统下,H1N1 RNA的检测限(LOD)为10 aM,肺炎支原体DNA的检测限为25 aM,且所有检测均在单个侧向流动分析(LFA)平台上完成。

    来源:Chemical Communications

    时间:2025-11-14

  • AIM2介导的炎症细胞死亡驱动猴痘病毒致病机制:先天免疫新靶点的发现与验证

    猴痘,一种由猴痘病毒(Monkeypox virus, MPXV)引起的人畜共患疾病,自2022年以来在全球100多个国家暴发,累计报告病例超8.7万例,导致数百人死亡,对全球公共卫生系统造成严峻压力。临床研究表明,MPXV感染者的预后与先天免疫反应的强度密切相关:适度的炎症反应有助于清除病毒,但过度激活则会引发细胞因子风暴、组织损伤甚至死亡。尽管炎症小体(inflammasome)作为先天免疫的核心组件,在感知病原体后能通过触发细胞死亡清除感染,但MPXV具体通过哪种分子机制激活炎症小体,至今尚未明确。为揭示这一机制,研究人员在《Cellular & Molecular Immuno

    来源:Cellular & Molecular Immunology

    时间:2025-11-13

  • 外泌体作为非病毒载体,用于CRISPR/Cas12a的靶向递送,以实现HIV-1前病毒DNA的治疗性编辑

    严马|万荣伟|杨子豪|周颖|董婷|王涛|夏学娇|马一格|周梦颖|高洋|于博宇|王长军|阮建国|柯红|顾超江中国武汉科技大学生命科学与健康学院摘要目前治疗HIV感染的方法包括传统的联合抗逆转录病毒疗法(cART)和免疫疗法,这些方法可以有效抑制病毒复制,但无法清除潜伏的病毒库,尤其是存在于循环免疫细胞中的病毒。尽管CRISPR-Cas基因编辑技术为HIV-1的治疗提供了希望,但其在体内的基因传递效率仍然是一个需要克服的障碍。在这里,我们开发了一种外泌体介导的靶向CRISPR-Cas12a传递系统(EMT-Cas12a),这是一种经过工程改造的外泌体系统,能够将Cas12a的mRNA和crRNA靶

    来源:Molecular Therapy

    时间:2025-11-13

  • OrchidMD:一个集成的、用户交互式的兰花多组学数据库,用于基因挖掘和生物学研究

    Orchidaceae,即兰科植物,是被子植物中物种多样性最为丰富的家族之一,其在观赏、药用、文化以及生态价值方面都具有重要意义。随着生物技术的不断发展,多组学方法(如基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表型组学)已经成为解析植物性状形成机制的重要工具。然而,尽管这些技术在其他作物研究中已经取得了显著进展,兰科植物的研究却仍面临诸多挑战。主要原因在于,兰科植物具有复杂的基因组结构、独特的生殖机制以及高度多样化的形态特征,使得传统多组学分析平台难以满足其研究需求。为解决这一问题,本研究构建了一个专门针对兰科植物的多组学数据库——OrchidMD,旨在为兰科植物的功能基因组学研究和分子育种

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-11-13

  • 通过针对REF1基因组的靶向编辑技术降低Camelina sativa种子中的酪胺酸水平

    近年来,随着对可持续农业和生物能源需求的不断增长,油菜籽作为一种重要的植物油来源,受到了越来越多的关注。特别是在油菜(*Brassica napus*)和拟南芥(*Arabidopsis thaliana*)中,sinapine(一种重要的酚类代谢产物)的合成被认为是与植物防御机制密切相关的。然而,sinapine的存在也导致了油菜籽在动物饲料中的使用受限,因为其苦味和潜在的抗营养性,使得油菜籽不适合作为高价值饲料原料。为了改善油菜籽的品质,研究者们尝试通过基因编辑技术,特别是CRISPR/Cas9,来减少sinapine的含量。这种技术的引入为作物改良提供了新的途径,不仅提高了作物的营养价值

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-11-13

  • 垃圾填埋场中新型巨型噬菌体、病毒编码CRISPR-Cas系统及辅助代谢基因的发现揭示病毒多样性宝库

    在微生物的世界里,病毒是当之无愧的“数量冠军”,其数量远超细菌和古菌一个数量级。然而,与它们在生态系统中的巨大影响力形成鲜明对比的是,病毒在参考数据库中的代表性严重不足。特别是在垃圾填埋场这类高度工程化、污染严重且对环境有重要影响的生态系统中,细菌和古菌病毒的多样性及其与宿主的相互作用更是笼罩在重重迷雾之中。这些环境中是否存在独特的病毒-宿主互动模式?病毒是否携带能帮助微生物宿主在恶劣环境中生存的特殊基因?它们是否蕴藏着能推动下一代生物技术发展的宝贵资源?这些问题吸引着科学家们不断深入探索。为了解开这些谜团,由Nikhil A. George、Zhichao Zhou、Karthik Anan

    来源:Virology Journal

    时间:2025-11-13

  • 综述:治疗性体内基因组编辑:基于rAAV载体的CRISPR递送技术的创新与挑战

    INTRODUCTIONCRISPR-Cas系统是一项革命性的基因组编辑技术,其治疗应用正被广泛探索用于治疗多种遗传性疾病。CRISPR-Cas系统治疗应用的一个重要里程碑是美国FDA批准了Casgevy,这是首个基于CRISPR的离体疗法。Casgevy通过编辑患者造血干细胞中BCL11A基因的红系特异性增强子,重新激活胎儿血红蛋白表达,从而治疗严重镰状细胞病和输血依赖性β-地中海贫血。此外,最近利用脂质纳米颗粒(LNP)介导的碱基编辑纠正严重氨甲酰磷酸合成酶1缺乏症的临床进展,进一步凸显了CRISPR技术的治疗潜力。这些临床试验表明,疾病相关症状和输血需求显著减少。本综述总结了基于重组AA

    来源:Gene Therapy

    时间:2025-11-13

  • 一种“一对一多”的金纳米粒子增强型CRISPR/Cas12a(AuNP-CRISPR)免疫传感器,用于灵敏检测恩诺沙星

    近年来,食品安全问题日益受到关注,尤其是抗生素残留的检测。抗生素在畜牧业和水产养殖等领域的广泛应用,使得其在食品中的残留成为潜在的健康风险。其中,恩诺沙星(Enrofloxacin,简称ENR)作为一种广谱的氟喹诺酮类抗生素,广泛用于动物疾病的治疗。然而,长期摄入含有ENR残留的动物产品可能导致过敏反应、肠道菌群失衡以及药物耐受性的产生。因此,开发一种高效、准确且易于应用的ENR检测方法显得尤为迫切。传统的ENR检测方法主要包括高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、酶联免疫吸附测定法(ELISA)和免疫层析法。这些方法各有优劣。仪器分析方法虽然具有较高的准确性和

    来源:LWT

    时间:2025-11-13

  • 综述:构建基因组相互作用图谱与功能解析之间的桥梁

    3D基因组的组织构成了信息处理的空间层,这不仅有助于调控基因表达,也深刻影响着细胞的功能。近年来,随着染色体构象捕捉测序技术(如Hi-C、Capture-C、Micro-C等)的发展,科学家们能够更全面地解析染色质结构,从增强子与启动子之间的环状联系到拓扑结构域(TADs)以及更高阶的染色质接触。尽管这些技术使我们能够描绘出染色质的结构,但其与细胞功能之间的因果关系仍未完全厘清。因此,有必要通过基因组工程手段,特别是针对DNA环的可编程操控,来探索这些结构与功能之间的直接联系。染色质环的形成与多种机制相关,包括蛋白介导的动态折叠、相分离、环挤压等。这些机制在不同细胞类型和发育阶段中展现出高度的

    来源:Advanced Biology

    时间:2025-11-13

  • TMC4蛋白可定位于小鼠味蕾中的多种味觉细胞类型上

    盐味是味觉系统中一种重要的感知方式,它帮助动物识别食物中的钠离子(Na⁺)含量,从而判断其营养价值和安全性。盐味感知通常分为两种不同的转导通路:amiloride敏感(AS)和amiloride不敏感(AI)通路。这两种通路在不同浓度的盐刺激下发挥作用,其中AS通路主要负责低浓度盐的感知,而AI通路则参与高浓度盐的检测。最近的研究发现,TMC4(transmembrane channel-like 4)是一种电压依赖的氯离子通道,在AI通路中扮演了关键角色。然而,TMC4在哪些具体的味觉细胞中表达,目前尚不清楚。为了进一步揭示TMC4在AI盐味转导中的细胞定位,研究人员通过CRISPR-Cas

    来源:FEBS Open Bio

    时间:2025-11-13

  • 基于等位基因特异性的CRISPR-Cas9比率荧光平台,用于便携式EGFR L858R突变检测

    从循环肿瘤DNA(ctDNA)中有效检测低丰度的EGFR L858R突变对于早期非小细胞肺癌(NSCLC)的诊断至关重要。本文提出了一种基于CRISPR-Cas9的便携式比率荧光传感器。通常,通过设计sgRNA将L858R突变定位到Cas9的PAM区域,从而实现Cas9的等位基因特异性激活以及Cy5/BHQ2标记的阻断DNA的切割,进而增加Cy5的荧光强度。同时,由于释放的输入RNA与Pepper适配体结合,导致阻断DNA-RNA杂合物的熔解温度(Tm)降低,HBC-530的荧光强度减弱。因此,可以轻松实现双通道比率荧光检测。最终,利用一种紧凑的3D打印设备实现了对L858R突变的可视化即时检

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-13

  • 综述:一种多功能方法:将CRISPR/Cas技术与DNA纳米机器相结合,以实现先进的生物传感

    摘要CRISPR/Cas系统彻底改变了核酸识别方式,为生物传感提供了无与伦比的可编程性。与此同时,由于结构精确性、生物相容性和多功能性,DNA纳米机器已成为强大的生物分析工具。这些平台的战略整合显著提升了灵敏度、特异性和多重检测潜力,从而创造了下一代生物分析系统。尽管这一融合前景广阔,但也带来了独特的工程挑战,需要对其进行严格评估。本文系统地分析了CRISPR/Cas系统的目标识别机制,并对现有的信号读取方法进行了批判性评价。重点在于对利用DNA纳米机器(尤其是动态行走系统)与CRISPR/Cas激活相结合的创新生物传感策略进行关键评估。我们介绍了典型的集成平台,详细阐述了它们的工作原理,并客

    来源:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY

    时间:2025-11-13

  • 综述:肠道微生物群与慢性肾病:一种复杂的相互作用及其对诊断和治疗的影响

    摘要慢性肾病(CKD)会随着时间的推移逐渐发展,肾功能持续丧失,最终可能导致肾衰竭。虽然糖尿病和高血压是主要致病因素,但其背后的分子机制仍不完全清楚。最新研究揭示了一个新的观点,即微生物群失衡或菌群失调与慢性肾病之间存在关联。菌群失调会促使尿毒症毒素的产生,这些毒素会加重肾脏损伤、引发炎症并扰乱代谢,从而加速疾病进展。本文探讨了菌群失调、尿毒症毒素以及主要风险因素(糖尿病和高血压)之间的复杂相互作用。文章重点讨论了以微生物组为目标的干预措施,如饮食调整、益生菌、益生元、合生元和粪便微生物群移植(FMT)在改善肾脏健康方面的治疗意义。此外,还研究了基因工程(尤其是基于CRISPR的系统)在开发用

    来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins

    时间:2025-11-13

  • 一种由噬菌体编码的抗CRISPR蛋白会利用宿主的烯醇酶来阻止III型CRISPR免疫机制

    摘要CRISPR(规律间隔短回文重复序列)系统能够提供强大的适应性免疫,以抵御噬菌体感染。作为回应,噬菌体会利用抗CRISPR(Acr)蛋白来规避CRISPR的免疫机制。目前发现的少数III型Acr蛋白在对抗III型CRISPR免疫方面仅具有条件性效果,或者依赖于尚未明确或理解不足的抑制机制。本文报道了由嗜热链球菌噬菌体编码的III-A型Acr蛋白AcrIIIA2的发现。生化分析和结构研究表明,噬菌体AcrIIIA2利用宿主中大量存在的烯醇酶,与嗜热链球菌的III-A型(Csm)CRISPR核糖核蛋白复合物形成三元复合物,从而阻碍宿主的免疫反应。在烯醇酶的辅助下,AcrIIIA2阻断了噬菌体R

    来源:Nature Microbiology

    时间:2025-11-12

  • LUBAC在T细胞中调控TRAF6下游CBM复合物功能的新机制:从NF-κB信号转导到MALT1底物选择

    在适应性免疫中,T细胞通过T细胞受体(TCR)识别抗原后,CARD11-BCL10-MALT1(CBM)信号复合物作为核心枢纽,激活NF-κB通路和MALT1蛋白酶,调控炎症反应、细胞存活及免疫应答。然而,CBM复合物的活化如何被E3泛素连接酶精细调控,尤其是线性泛素链组装复合物(LUBAC)和TRAF6在其中的协同作用,长期存在争议。以往研究在Jurkat T细胞或小鼠模型中得出矛盾结论,且LUBAC缺失导致T细胞存活率下降,使其在人原代T细胞中的功能难以厘清。发表于《Nature Communications》的这项研究,通过多维度实验揭示了LUBAC在TCR信号中的独特定位:它并非NF-

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-12

  • 超越应用局限:解锁合成核糖开关的全潜能

    在合成生物学领域,精准控制基因表达一直是核心挑战。传统蛋白调控系统如TetON/OFF或CRISPR-Cas虽广泛应用,却存在固有局限:需持续表达外源蛋白,导致代谢负担加重、可能引发免疫反应,且设计复杂性与脱靶风险不容忽视。能否找到一种更灵活、低负担的调控工具?合成核糖开关(Synthetic Riboswitches)的出现为这一问题提供了新思路。合成核糖开关是完全基于RNA的遗传调控元件,将传感功能(适体域)与调控功能(表达平台)集成于单一分子中。其工作原理颇具巧思:当小分子配体(如四环素)与适体结合后,引发整个RNA结构的构象变化,进而激活或抑制下游基因表达。这种蛋白非依赖性的调控机制,

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-12

  • MZT2B通过调控线粒体功能与COX5B表达促进非小细胞肺癌恶性进展的新机制

    肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占所有肺癌病例的85%。尽管靶向治疗和免疫检查点抑制剂的应用显著改善了部分患者的预后,但获得性耐药性和治疗毒性仍是临床面临的严峻挑战。目前针对EGFR(表皮生长因子受体)和ALK(间变性淋巴瘤激酶)等靶点的治疗仅适用于特定突变人群,且多数患者最终会产生耐药性。因此,寻找新的治疗靶点成为NSCLC研究领域的迫切需求。在这一背景下,有丝分裂纺锤体组织蛋白2B(MZT2B)引起了研究人员的注意。MZT2B是γ-微管蛋白环复合物(γ-TuRC)的重要组成部分,参与微管成核和纺锤体形成,对细胞分裂过程中的染色体精确分离至关重要。既往研究表明

    来源:Cell Death & Disease

    时间:2025-11-12

  • Gamma-selinene 合成酶催化了 Tripterygium 中二氢agarofuran 类倍半萜生物碱合成的第一步

    摘要三叶青(Tripterygium wilfordii)和浅绿三叶青(T. hypoglaucum)属于卫矛科(Celastraceae),是多年生藤本灌木,具有治疗类风湿性关节炎、癌症和男性避孕的药用价值。其中,大环二氢agarofuran倍半萜生物碱(DASAs)不仅是卫矛科的化学分类标志物,还以其细胞毒性和杀虫特性而闻名。尽管过去半个世纪里进行了大量的植物化学研究,但DASAs的生物合成途径仍未阐明。在此研究中,我们利用三叶青属植物的多组学数据,鉴定出了14个倍半萜合成酶基因。进一步分析表明,一组酶(TwTPS5、TwTPS16、ThTPS5)催化了DASAs生物合成的关键步骤,这一点

    来源:Science China-Life Sciences

    时间:2025-11-12

  • 一种具有环核酸酶活性的病毒蛋白可以降解CRISPR系统的第二信使cA4

    在自然界中,病毒与宿主之间存在着长期的相互作用和进化博弈。这种互动不仅限于简单的寄生关系,还涉及复杂的防御机制与反防御策略。细菌为了抵御噬菌体的侵袭,进化出了多种防御系统,其中CRISPR-Cas系统因其强大的适应性免疫功能而备受关注。与此同时,噬菌体也在不断演化出新的策略来逃避这些防御机制,其中一类重要的机制就是通过编码“反CRISPR”蛋白(Acr)来干扰宿主的CRISPR-Cas防御系统。近期,一项研究揭示了一种新型的Acr蛋白,它利用了宿主CRISPR系统中的SAVED结构域,作为环状核苷酸水解酶来中和宿主的防御信号分子,从而抑制CRISPR-Cas的抗病毒功能。这项发现不仅加深了我们

    来源:Biochemical Journal

    时间:2025-11-12


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