• 新世纪遗传学与基因组学25年突破：从基因编辑到多组学整合的革命性进展

  当人类步入21世纪时，遗传学领域正站在一个历史性的转折点。1990年启动的人类基因组计划（Human Genome Project）仍在进行中，科学家们像拼图一样试图解开包含30亿个碱基对的人类遗传密码。2001年首个草案的发布标志着生物学研究进入了新纪元，但当时的DNA测序技术成本高昂且效率低下，一次全基因组测序需要耗费数亿美元。谁能预料到，随后的25年将会见证遗传学领域以惊人的速度发展，从基础研究快速走向临床应用的广阔天地。这场革命的核心驱动力来自于技术突破的叠加效应。人类基因组计划的完成为研究人员提供了一本基本的"生命说明书"，而下一代测序技术（Next-generation seque

  来源：The Nucleus

  时间：2025-11-09

• StealTHY：免疫原性无CRISPR平台揭示免疫健全模型中隐藏的转移调控因子及其临床意义

  癌症转移是一个复杂的多步骤过程，涉及肿瘤细胞与免疫系统的动态相互作用。尽管CRISPR-Cas9基因编辑技术已成为功能基因组学研究的重要工具，但在免疫健全动物模型中的应用却面临重大挑战。细菌来源的Cas9核酸酶和常用的抗性标记（如Puromycin Resistance）具有强烈的免疫原性，会导致工程化肿瘤细胞被免疫系统清除，从而扭曲体内筛选结果，掩盖真实的基因功能。为了解决这一根本性技术限制，研究人员开发了StealTHY平台——一种免疫原性消除的CRISPR筛选系统。该平台的核心创新在于使用自体同源细胞表面标记物Thy1（CD90）替代传统的异源报告基因，并通过"hit-and-run"策

  来源：Cell

  时间：2025-11-08

• 选择性起始密码子调控线粒体功能与罕见病的新机制

  在人类基因组中，罕见遗传病影响着全球数百万人口，其中线粒体功能紊乱是众多罕见病的共同特征。线粒体作为真核细胞的能量工厂，起源于远古内共生事件，其演化过程要求同一基因产物既能定位于线粒体，又能存在于宿主细胞其他区域，以维持DNA复制、转录、翻译等核心生命活动。传统观点认为，这种功能分化主要通过基因复制后旁系同源基因的靶向序列获得来实现，例如拓扑异构酶TOP1（核定位）与TOP1MT（线粒体定位）。然而，近年来研究发现，选择性起始密码子翻译可从一个mRNA产生多个N端不同的蛋白异构体，为理解蛋白功能多样性提供了新视角。尽管前期研究提示选择性翻译起始可能广泛存在，但其在细胞器定位调控、进化历程以及罕

  来源：Molecular Cell

  时间：2025-11-08

• 基于多数据集联合训练的深度学习模型显著提升碱基编辑活性预测精度

  在基因组编辑领域，CRISPR-Cas9技术革命性地改变了生命科学研究方式。然而，传统的CRISPR-Cas9依赖于产生DNA双链断裂（DSB），这会引发不可控的插入或缺失（indel）突变，限制了其在精准医疗中的应用。为了克服这一局限，碱基编辑器（Base Editors, BEs）应运而生，它通过将Cas9切口酶与脱氨酶融合，能够在不断裂DNA双链的情况下实现单核苷酸的精准替换。尽管碱基编辑器展现出巨大潜力，但其编辑效率受到向导RNA（gRNA）设计和编辑位置的显著影响。现有的预测工具大多基于单一数据集开发，且数据集中包含大量低效率gRNA，导致预测准确性有限。更复杂的是，不同实验室使用的

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-08

• 磷脂 scramblases TMEM16F与Xkr8介导肿瘤微环境中磷脂酰丝氨酸(PS)外化及免疫抑制的机制研究

  在肿瘤免疫治疗领域，肿瘤微环境（TME）中普遍存在的磷脂酰丝氨酸（PS）外化现象日益受到关注。PS作为典型的"吃我"信号，在正常生理状态下主要出现在凋亡细胞表面，通过与其受体（如TAM、TIM家族）结合促进免疫耐受。然而，在多种实体瘤中，PS却异常暴露于存活细胞表面，这种持续性的PS外化与免疫抑制、肿瘤进展密切相关。但迄今为止，肿瘤微环境中PS外化的具体细胞来源及其分子机制尚未明确，特别是凋亡细胞与存活细胞各自通过何种途径贡献于PS介导的免疫抑制，仍是该领域的关键科学问题。为回答这一科学问题，研究人员选择EO771原位乳腺癌模型，聚焦于两种关键的磷脂scramblase——Xkr8（caspa

  来源：Cell Death Discovery

  时间：2025-11-08

• 一种用于双歧杆菌的CRISPRi基因调控系统

  在人类肠道中，微生物群落构成了一个复杂而重要的生态系统，其中某些菌种如双歧杆菌（Bifidobacterium）作为核心成员，早在出生后不久就占据了肠道环境，并在整个生命过程中持续存在，尽管其数量会随着年龄增长而减少。双歧杆菌是一种革兰氏阳性、专性厌氧的细菌，已被广泛报道对宿主具有多种益处，包括促进免疫系统的发育与调节、保护机体免受病原菌侵袭、分解不可消化的碳水化合物以及缓解炎症性肠病症状等。然而，尽管双歧杆菌在人类健康中的重要性日益凸显，其在功能性食品和临床干预中的应用仍受到限制，主要原因在于对其功能机制的研究尚不充分。随着基因工程技术的不断发展，CRISPR（成簇规律间隔短回文重复序列）技

  来源：Microbial Biotechnology

  时间：2025-11-08

• HMGB2通过ANGPT1/PI3K/AKT通路下调NK细胞功能，及其对食管鳞状癌细胞的影响

  自然杀伤细胞（NK细胞）在机体抗肿瘤免疫中扮演着至关重要的角色。它们能够独立于抗原呈递系统，直接识别并摧毁肿瘤细胞，是固有免疫系统中不可或缺的效应细胞。然而，在许多实体瘤的微环境中，NK细胞的功能常常受到抑制，导致抗肿瘤免疫反应减弱。因此，提升NK细胞的活性并克服肿瘤的免疫逃逸成为当前研究的重要方向。近年来，CRISPR/Cas9基因编辑技术的出现为NK细胞功能增强提供了新的可能性，这项技术以其高效率、高特异性以及无需外源DNA模板的优势，展现出在免疫细胞工程中的巨大潜力。本研究聚焦于HMGB2在食管鳞状细胞癌（ESCC）中对NK细胞功能的调控作用。HMGB2是一种与染色质结合的非组蛋白DNA

  来源：Frontiers in Immunology

  时间：2025-11-08

• 一种优化的小鼠调节性T细胞基因编辑及体外扩增方法及其在肿瘤免疫治疗中的应用

  在免疫系统的精密调控网络中，调节性T细胞（Regulatory T cells, Tregs）扮演着不可或缺的角色。这群特殊的CD4+ T细胞如同免疫反应的“刹车系统”，通过维持外周免疫耐受来避免自身免疫病的发生。然而，当这一平衡被打破，Tregs的功能异常可能引发多发性硬化、类风湿性关节炎等严重自身免疫疾病。更令人深思的是，在肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中，癌细胞会巧妙“劫持”Tregs的免疫抑制功能，使其成为肿瘤免疫逃逸的“帮凶”。这种双面性使得Tregs成为自身免疫病和癌症治疗领域极具吸引力的靶点。然而，Tregs的研究与应用面临重大技术瓶颈：它们

  来源：Journal of Leukocyte Biology

  时间：2025-11-08

• Oct4增强子在多能干细胞状态转换和胚胎发育中的特异性功能解析

  在生命科学领域，OCT4（octamer-binding transcription factor 4）一直被尊为多能性的"主调控因子"，其表达精确局限于多能细胞和生殖细胞。然而，这个关键基因的表达是如何被精确调控的？科学家们早就发现，OCT4的表达受到两个顺式调控元件——远端增强子(DE)和近端增强子(PE)的严格控制。尽管这些增强子已被广泛用作多能干细胞的标志物，但它们在生物学上的确切功能却一直笼罩在神秘之中。多能干细胞具有独特的自我更新能力，能够在体外维持不同的多能状态，并分化为所有成体细胞类型。小鼠多能干细胞可以在体外稳定代表胚胎外胚层发育的不同阶段：来自囊胚内细胞团(ICM)的细胞产

  来源：Stem Cell Reports

  时间：2025-11-08

• 人类副同源基因合成致死的遗传图谱与预测模型构建

  在人类基因组中，副同源基因（paralogs）作为基因复制演化的产物，占据了基因家族的相当比例。这些基因因序列相似性高，常被认为具有功能冗余性，从而成为合成致死（synthetic lethality）研究的理想对象——即当其中一个基因失活时，细胞仍可存活，但同时失活两个基因则导致细胞死亡。这一特性尤其在癌症治疗中具有重要价值，因为肿瘤细胞中常发生特定基因的缺失，若其副同源基因被抑制，则可选择性杀伤肿瘤细胞而避免对正常组织的毒性。尽管这一概念已提出近百年，但由于人类副同源基因数量庞大（约13,320个，分属3,500个家族），系统性实验验证一直面临技术瓶颈。以往研究多聚焦于少量候选基因对，或依

  来源：Cell Reports

  时间：2025-11-08

• 外着丝粒KMN复合体的组成与结构在真核生物界间具有保守性

  在生命的世界里，每一个细胞的分裂都是一场精心编排的舞蹈，而染色体的精确分离则是这场舞蹈成功的关键。确保染色体正确分离的核心“指挥中心”是动粒（Kinetochore），这是一个附着在染色体着丝粒区域的大型多亚基蛋白质复合体。其中，外动粒负责与细胞分裂过程中的“绳索”——纺锤体微管（Microtubules）——进行连接，这个关键部分被称为KMN复合体。该复合体因其三个核心亚复合体KNL1C、MIS12C和NDC80C而得名。在人类和芽殖酵母中，KMN复合体由10个蛋白质亚基组成，并且这些组分在两者之间显示出高度的保守性。然而，一个悬而未决的根本问题是：在亲缘关系更远的真核生物（例如植物）中，K

  来源：Communications Biology

  时间：2025-11-08

• 基于网站可访问性的CRISPR/Cas13a激活技术实现无需扩增的RNA生物传感

  CRISPR-Cas13a技术作为快速、无需扩增的RNA检测方法，近年来在分子诊断领域引起了广泛关注。这一技术的核心在于通过gRNA（引导RNA）与目标RNA的特异性结合，激活Cas13a酶的核酸酶活性，从而实现对RNA的识别和切割。然而，尽管CRISPR-Cas13a在灵敏度和特异性方面表现出色，其检测性能仍然受到多种因素的影响，其中gRNA与目标RNA的结合亲和力以及目标位点的结构可及性是两个关键变量。在本研究中，科学家们通过系统的实验设计和数据分析，揭示了这两个因素在CRISPR-Cas13a激活效率中的相对重要性，为未来RNA检测技术的优化提供了重要的理论依据和实践指导。在RNA检测中

  来源：Analytica Chimica Acta

  时间：2025-11-08

• 关于CRISPR-Cas12a-Split crRNA系统在单管中依次检测DNA和RNA的研究

  近年来，CRISPR/Cas系统因其简便性和高准确性而被提出为一种新型的工具，广泛应用于基因编辑和分子诊断领域。CRISPR RNA（crRNA）可以分为spacer crRNA和handle crRNA，而不会失去其原有的功能。本研究中，我们利用CRISPR Cas12a与split crRNA的结合，实现了在同一反应体系中对HBV DNA和HIV RNA的检测。这一方法不仅简化了检测流程，而且仅需使用Cas12a蛋白，避免了传统方法中需要多种Cas蛋白的复杂性。在第一阶段，Cas12a能够识别HBV DNA，并通过其与FAM-BHQ1报告探针之间的trans-cleavage反应，产生与H

  来源：Analytica Chimica Acta

  时间：2025-11-08

• CRISPR/Cas9介导的BBM2基因位点靶向技术，在大娜娜（Grand Naine）香蕉品种中实现了高效精确的基因敲入（HDR-assisted precise knock-in）

  摘要 主要结论 本研究首次实现了利用CRISPR/Cas系统在香蕉品种Grand Naine的BABYBOOM2（GN-BBM2）基因位点上精确敲入eGFP基因，从而便于在胚胎发育的早期阶段检测基因编辑事件。 摘要 基因组编辑通过引入靶向和精确的遗传修饰，加速了作物改良进程。在各种工具中，基于CRISPR/Cas的基因组编辑技术因能够通过双链断裂（DSB）引发突变而得到广泛应用：这些断裂可通过非同源末端连接（NHEJ）实现基因敲除，或通过同源定向修复（HDR）生成基因敲入事件。虽然基因敲除技术在香蕉中已得到广泛应用，但由于HDR活性较低、香蕉具有无性繁殖特性以及不育

  来源：Plant Cell Reports

  时间：2025-11-08

• 哈萨克斯坦南部栽培果园与野生塞威氏苹果林中两种不同基因型解淀粉欧文氏菌的分子监测研究

  在果实累累的苹果园中，一种名为梨火疫病（Fire blight）的毁灭性病害正悄然蔓延。这种由解淀粉欧文氏菌（Erwinia amylovora）引起的细菌性病害，能够感染蔷薇科的180多种植物，导致花朵、枝条枯萎变黑，形成典型的“牧羊杖”状弯曲，严重时整株果树死亡。对于哈萨克斯坦这样一个拥有丰富野生苹果资源，特别是栽培苹果重要祖先——塞威氏苹果（Malus sieversii）天然分布区的国家而言，梨火疫病的入侵不仅威胁着果园的经济收益，更可能对这些珍贵的野生基因库造成不可逆的破坏。梨火疫病最早于2008年随着商业品种的引进传入哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦。尽管采取了多种防控措施，但在适宜的气候

  来源：Journal of Plant Pathology

  时间：2025-11-08

• 靶向CDK7：头颈癌治疗新策略——有效阻断细胞周期与致癌信号传导

  头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是全球第六大常见恶性肿瘤，尽管手术、放疗和化疗等多模式治疗策略不断进步，但患者五年生存率仍徘徊在40%-50%之间。对于复发或转移性患者，预后尤其不容乐观。当前HNSCC的精准医疗主要局限于EGFR特异性抑制剂西妥昔单抗以及免疫治疗药物纳武利尤单抗和帕博利珠单抗，但这些治疗方案受益人群有限，且易产生耐药性。因此，识别新的治疗靶点成为改善HNSCC治疗效果的迫切需求。在这项发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》的研究中，研究人员通过全基因组CRISPR筛选技术，在五种HNSCC细胞系中系统性地探索了遗传脆弱性，最终将

  来源：Signal Transduction and Targeted Therapy

  时间：2025-11-07

• 工程化重组酶实现人类基因组特定位点大片段DNA高效精准插入

  基因治疗和合成生物学领域长期面临一个关键挑战：如何高效、精准地将大片段DNA序列插入人类基因组的特定位置。传统方法如病毒载体整合存在随机性高、容量有限的问题，而CRISPR-Cas系统虽然精准，但大片段插入效率低且依赖双链断裂修复机制，可能引发基因组不稳定。理想方案是在无需预装“着陆垫”(landing pad)的情况下，实现单步、特定位点、多kb级DNA的无缝整合。大丝氨酸重组酶(Large Serine Recombinases, LSRs)是一类新兴的基因组编辑工具，其通过同时切割四条DNA链形成共价蛋白-DNA中间体，再通过亚基旋转实现链交换，可介导直接、位点特异性的基因组整合。然而，

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-11-07

• CRISPR活细胞成像技术揭示了多个非重复基因位点上的染色质动态及增强子之间的相互作用

  摘要现有的方法在可视化三维基因组中的动态变化、启动子-增强子相互作用以及非重复基因位点上的表观遗传修饰影响方面存在局限性。在这里，我们介绍了CRISPR PRO-LiveFISH（基于正交碱基的聚合gRNA的LiveFISH技术），该技术结合了扩展遗传字母表技术和合理设计的单导向RNA（sgRNA），能够高效地在活细胞中标记多个非重复基因位点。这种优化后的方法可以同时成像多达六个基因位点，并且仅需10个sgRNA即可实现非重复基因位点的成像，无需信号放大。我们在多种细胞类型中验证了该方法的有效性，包括原代细胞，并利用它来揭示增强子-启动子的动态关系以及基因组动态与表观遗传状态之间的关联。我们还

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-11-07

• CRISPR-Cas系统进化分类新蓝图：罕见变体的发现与功能解析

  在微生物与病毒永无休止的军备竞赛中，CRISPR-Cas系统作为原核生物的“免疫记忆库”，持续展现出惊人的进化创新能力。然而，随着基因组和宏基因组数据爆炸式增长，传统的分类框架已难以涵盖新发现的系统变体，尤其是那些罕见却功能独特的类型。这就像绘制一幅不断扩张的星系地图，许多暗淡的“恒星”尚未被标注坐标。为此，来自美国国立卫生研究院等机构的Kira S. Makarova与Eugene V. Koonin团队联合全球30余位顶尖学者，在《Nature Microbiology》发表了最新分类研究。他们通过大规模计算生物学分析，将CRISPR-Cas系统划分为2大类（Class 1多蛋白效应复合体

  来源：Nature Microbiology

  时间：2025-11-07

• 在两种高粱杂交种中诱导合成无融合生殖，实现了多代间的种子产量和基因型保持

  ### 解读：合成无融合生殖在高粱中的应用#### 引言：无融合生殖的潜力与挑战在植物生物学中，有性生殖是种子形成的核心机制，它通过减数分裂和随后的配子融合，为植物种群提供遗传多样性。然而，一些植物可以通过无融合生殖（apomixis）形成种子，这种机制能够保留母本的基因型，从而在某些作物中成为一种潜在的繁殖方式。无融合生殖在作物育种中的应用长期以来受到关注，因为其能够降低杂交种子生产的成本，并使小农户能够保存和播种杂交种子。尽管在许多自然无融合生殖的物种中已经取得了一些进展，但在主要作物中，如高粱，这种机制却尚未实现。高粱是一种在非洲被驯化的谷物作物，如今广泛种植于全球，用于人类食用、牲畜饲

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-11-07

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