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综述:基于核酸的登革热病毒检测技术的进步:从RT-PCR到CRISPR生物传感技术
近年来,登革热病毒(DENV)作为一种全球性的健康问题,特别是在热带和亚热带地区,其传播和感染率持续上升,给人类健康和社会经济发展带来了巨大挑战。为了有效应对这一疾病,研发快速、经济且灵敏的诊断方法显得尤为重要。这些方法不仅用于临床诊断,还用于疾病监测和基因型分析。目前,基于核酸(NA)的诊断技术,如逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、实时RT-PCR(rRT-PCR)以及等温扩增技术如RT-LAMP(环介导等温扩增)和RT-RPA(重组酶介导的等温扩增)已被广泛应用。然而,这些技术在成本、处理时间以及设备需求等方面仍存在局限性,影响了其在点对点(POCT)和现场诊断中的应用。同时,纳米材料和
来源:Sensing and Bio-Sensing Research
时间:2025-11-06
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综述:基因组学在植物病原体鉴定与控制中的应用
近年来,随着基因组学的迅速发展,植物病原体的检测和控制迎来了革命性的进步。相比传统的基于培养的方法,基因组学技术能够更快、更准确地识别植物病原体,从而为农业病害管理提供新的解决方案。这些技术不仅提升了病原体识别的效率,还帮助研究人员深入了解植物与病原体之间的相互作用机制,为培育抗病作物品种提供了重要的遗传标记。例如,基因编辑系统如CRISPR-Cas9、TALENs和ZFNs等,使得研究人员能够精准地修改植物基因组,从而通过引入有益的抗病基因或破坏植物中的易感基因,来增强植物对病原体的抵抗力。此外,RNA干扰技术也被广泛应用于病原体控制,通过抑制关键的病原体基因,有效阻止病害的发生。基因组学的
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-11-06
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综述:DNA组装策略的比较综述:从传统方法到现代技术
分子克隆技术是现代生物技术中不可或缺的核心工具,广泛应用于DNA的扩增、表达和改造。随着生命科学研究的不断深入,传统的限制性内切酶克隆(REC)方法逐渐暴露出其局限性,例如对特定DNA序列的依赖性以及引入不必要的“疤痕”序列等问题。这些问题促使了更为先进和高效的DNA组装策略的出现,为合成生物学、基因治疗和细胞疗法等领域的复杂项目提供了更优的选择。在本文中,我们将系统地回顾和分析主要的DNA克隆技术,从早期的方法到现代的无缝组装和体内组装系统。我们还将探讨克隆载体与表达载体之间的基本区别,前者主要用于DNA的扩增和在宿主细胞中的稳定维持,而后者则包含调控元件,用于驱动重组蛋白的表达或指导RNA
来源:Gene Reports
时间:2025-11-06
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缺血后再灌注引起的肾脏损伤在一种新型补体5基因敲除大鼠中得到了缓解
在肾脏疾病研究领域,缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury, IRI)是一个重要的病理过程,特别是在肾移植和急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)的背景下。IRI通常发生在器官移植过程中,当组织在缺血后重新获得血液供应时,会引发一系列炎症反应和细胞损伤,最终导致肾功能下降。研究者们发现,IRI过程中,受损的肾组织会释放多种促炎因子,从而激活补体级联反应。补体系统作为先天免疫系统的重要组成部分,其激活在IRI中起到了关键作用。其中,补体成分C5被发现是治疗靶点,但传统的药物靶向治疗无法完全抑制其活性,也难以针对其所有变体。因此,构建一种能够
来源:Physiological Reports
时间:2025-11-06
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基于CRISPR/Cas12a的动态光散射检测方法:无需核酸扩增即可实现单核细胞增生李斯特菌的超灵敏检测
超灵敏的信号转导系统对于开发快速、可靠且高灵敏度的核酸检测方法至关重要,这些方法基于无需扩增的CRISPR-Cas12a系统。在这项研究中,我们介绍了一种名为CRISPR-DART(动态光散射辅助快速检测)的新平台,该平台将CRISPR-Cas12a与动态光散射(DLS)信号读出技术相结合。我们系统地评估了纳米粒子大小(20纳米、60纳米和100纳米)和形态(球形、立方形和花状)对DLS检测性能的影响。结果表明,较大且结构更复杂的纳米粒子显著增强了散射强度,使得在较低浓度下仍能获得稳定的DLS信号,并提高了检测低丰度核酸目标的灵敏度。通过利用CRISPR-Cas12a的高特异性和切割活性,目标
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-06
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无催化剂生物正交反应新突破:丙二腈与偶氮二甲酸酯加成反应及其在生物分子精准操控中的应用
在化学生物学领域,生物正交反应犹如一把"分子手术刀",能够在不干扰生命活动的前提下对生物分子进行精准修饰和操控。从经典的Staudinger连接反应、铜催化的叠氮-炔烃环加成反应(CuAAC),到应变促进的叠氮-炔烃环加成反应(SPAAC)和四嗪连接反应,这些技术虽然推动了生命科学研究的发展,但仍面临催化剂毒性、反应条件限制等挑战。武汉大学的研究团队独辟蹊径,基于对丙二腈类化合物的深入研究,开发了一种全新的无催化剂生物正交反应平台。该团队发现丙二腈与偶氮二甲酸酯在室温和水相环境中即可发生快速加成反应,无需任何催化剂、碱或添加剂参与。反应通过协同过渡态进行,在90秒内即可完成,二级速率常数k2=
来源:Nature Communications
时间:2025-11-06
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综述:菊花生产中的生态创新:育种、采后处理及害虫管理实践综述
### 从科技与可持续性角度探讨菊花产业的创新与挑战菊花作为一种广泛种植的观赏植物,不仅在全球花卉产业中占据重要地位,而且因其丰富的颜色和多样的形态,被赋予了深厚的文化意义。随着全球对可持续农业和生态友好型技术的重视,菊花的种植与生产方式也在不断演进。本文旨在全面回顾菊花生产领域的最新创新,涵盖育种技术、采后管理以及害虫防控等方面,探讨其在提升产量、减少资源消耗及降低环境影响方面的潜力与挑战。#### 一、菊花育种的进展与创新菊花育种在过去主要关注其观赏性状的改良,如花径大小、颜色多样性和花期延长。然而,随着分子生物学和生物技术的发展,菊花育种的目标逐渐扩展到提升其抗逆性和环境适应能力。基因组
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-11-06
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功能基因筛选揭示了调控肿瘤相关巨噬细胞分子表型的关键通路
现已可供购买
摘要 肿瘤相关巨噬细胞(TAM)表现出显著的功能异质性,但其多种表型的分子机制仍不清楚。通过在对原代巨噬细胞进行CRISPR筛选,我们发现肿瘤来源的因子(如乳酸、前列腺素E2和GM-CSF)是调控TAM极化的关键因素。这些因子以协同或拮抗的方式相互作用,形成了在不同人类癌症中高度保守的TAM表型。从机制上讲,乳酸和前列腺素E2共同诱导了促血管生成基因的表达,同时在染色质水平上抑制了GM-CSF驱动的MHC-II表达,从而形成了促血管生成型和MHC-II+
来源:Cancer Immunology Research
时间:2025-11-05
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衰老抑制致癌KRAS驱动的肺肿瘤发生并重塑肿瘤抑制功能
随着全球人口老龄化加剧,癌症已成为威胁老年人健康的主要疾病。流行病学数据显示,大多数癌症诊断发生在60岁以上人群,但令人困惑的是,在最高龄人群中癌症发病率反而出现下降趋势。这一现象引发了一个重要科学问题:衰老究竟如何影响肿瘤发生?传统观点认为,衰老伴随的突变积累会增加癌症风险,但衰老同时引起众多细胞和分子变化,可能对肿瘤发展产生复杂影响。为了解开这一谜团,斯坦福大学的研究团队在《Nature Aging》发表了突破性研究。他们利用先进的基因工程小鼠模型,首次系统揭示了衰老对致癌KRAS驱动的肺肿瘤发生的抑制作用,并发现衰老显著改变了肿瘤抑制功能的表达格局。研究人员主要采用四种关键技术方法:1)
来源:Nature Aging
时间:2025-11-05
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发现并表征VPRBP/DCAF1激酶抑制剂类似物作为能够破坏微管结构的物质,并具有强大的抗骨髓瘤活性
可购买
摘要 多发性骨髓瘤是一种浆细胞恶性肿瘤,对靶向蛋白质稳态的药物(如沙利度胺类似物和蛋白酶体抑制剂)敏感。沙利度胺类似物通过调节DDB1/CUL4 E3连接酶复合物的活性,干扰底物的识别及其蛋白酶体降解过程。我们假设与DDB1/CUL4相关的因子(DCAF)可能介导其他重要的浆细胞生物学过程,并为治疗干预提供新的靶点。无偏遗传学筛选发现DCAF1(也称为Vpr结合蛋白;VPRBP)对骨髓瘤细胞的存活至关重要,其多结构域特性为药物开发提供了多种可能性。以先前
来源:Molecular Cancer Therapeutics
时间:2025-11-05
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Caspase激活后发生的继发性坏死可能与Gasdermin E无关
细胞死亡是生物体维持组织稳态和防御有害刺激的重要过程,其机制研究对于理解疾病发生发展以及开发新的治疗策略具有重要意义。在细胞生物学中,细胞死亡主要分为几种类型,包括凋亡(apoptosis)、程序性坏死(necroptosis)和焦亡(pyroptosis),它们各自具有不同的分子机制和生物学功能。此外,还有一种被称为“继发性坏死”(secondary necrosis)的现象,它通常被认为是凋亡的后续阶段,而非直接由凋亡触发。然而,继发性坏死的具体机制仍然存在许多未解之谜,尤其是其是否依赖特定的分子途径,如gasdermin E(GSDME)的裂解。本研究旨在探讨继发性坏死是否依赖GSDME
来源:Advanced Science
时间:2025-11-05
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综述:α1,3-半乳糖基转移酶基因敲除及更多基因修饰猪的异种移植策略全面评述
1 引言异种移植为解决人类器官短缺问题提供了希望。猪因其器官解剖结构、生理代谢及免疫系统与人类高度相似,成为最理想的器官供体。然而,猪器官移植后会迅速引发超急性排斥反应(HAR)和急性体液性排斥反应(AHXR)。这两种排斥主要由针对猪血管内皮上α-半乳糖表位(α-Gal)的异种反应性天然抗体所介导。为克服排斥,研究人员正深入探索α1,3-半乳糖基转移酶基因敲除(GT-KO)猪及其他基因修饰(如同时表达人源补体调节蛋白)的应用。本文重点评述了GT-KO猪来源的肾脏、心脏、角膜和肺等器官在异种移植中的应用潜力。2 导致细胞表面α-Gal表位缺失的基因修饰为获得基因修饰猪,研究人员可利用多种技术,包
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-11-05
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综述:高致病性禽流感A型病毒的侧向流动装置与即时检测新进展
ABSTRACT自2024年初以来,禽流感出现再度暴发和持续流行。由A型流感病毒引起的禽流感因其人畜共患潜力,对禽类种群和公共卫生构成重大威胁。高致病性禽流感(HPAI)病毒,如H5N1和H7亚型,具有高死亡率。传统的检测方法,即病毒分离和逆转录定量PCR(qRT-PCR),诊断可靠但耗时耗力。快速、准确地检测禽流感A型病毒对于防止大规模暴发和减少经济损失至关重要。现场就绪和即时(POC)诊断技术,如侧向流动分析(LFA),为检测禽流感A型病毒感染提供了一种快速、早期且大规模的方法。在高致病性禽流感管理中,早期检测是提高治疗效果和减少对动物健康负面影响的关键因素。这篇微型综述介绍了当前现场就绪
来源:Journal of Virology
时间:2025-11-05
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在番茄的丛枝菌根共生过程中,SlWRI5a和SlHY5共同激活了由SlFatM介导的脂肪酸生物合成
摘要 丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal, AMS)是许多陆地植物与真菌之间普遍存在的互惠共生关系,在养分交换过程中脂质起着关键作用。然而,在番茄中,仅有少数与丛枝菌根相关的遗传调控因子得到了功能验证。 为了研究候选基因,我们使用了CRISPR-Cas9和VIGS技术生成了敲除和下调突变体。通过一系列分子生物学技术(包括酵母-1/2杂交、BiFC、ChIP-qPCR和RNA测序)来阐明SlWRI5a、
来源:New Phytologist
时间:2025-11-05
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OsSEC3A 是一种重要的外囊体亚基,对于水稻冠根的形成至关重要
摘要 冠根(Crown Root, CR)是纤维根系的主要组成部分,但其发育的分子调控机制仍不清楚。 我们从一个独立的乙基甲磺酸诱变突变体库中发现了两个冠根缺陷突变体,分别命名为 crd2-1 和 crd2-2。细胞学分析表明,crd2 的冠根原基(CRP)在从形成到萌出的整个过程中都会发生发育异常并形成液泡。通过基于图谱的克隆技术,我们克隆出了 crd2 的致病基因,该基因编码一个名为 OsSEC3A 的外囊体亚基,并
来源:New Phytologist
时间:2025-11-05
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通过整合静态和动态CRISPRi介导的代谢开关来增强Saccharopolyspora spinosa中的Spinosyn生成
由产生的螺丝菌素(spinosyns)是一种多酮类衍生的Macrolide杀虫剂,具有广阔的市场前景。然而,其大规模生产仍受到工业菌株产量较低的制约。在此,我们开发了一种结合静态和动态CRISPRi技术的策略,旨在在不影响细菌生长的前提下重新定向代谢途径以增加螺丝菌素的产量。首先,通过静态CRISPRi技术抑制初级代谢过程中的四个基因(gltA1、fabH3、fabH4和glgC),使螺丝菌素的产量提高了19%至55%,且细菌生长未受影响。进一步同时抑制这些基因后,螺丝菌素的产量进一步增加。然而,如果静态抑制另外两个基因(pyc或gltA2),则会严重阻碍细菌生长并降低螺丝菌素的合成。为了解决
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-11-05
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水稻生长素响应因子OsARF12通过整合ROS清除、光合保护与Na+/K+稳态调控盐胁迫耐受性的机制研究
随着全球土壤盐渍化问题日益严重,水稻作为主要粮食作物面临严峻的减产威胁。盐胁迫会引发植物细胞内钠离子(Na+)过量积累、活性氧(ROS)爆发以及光合系统损伤,最终导致生长抑制甚至死亡。尽管已知生长素信号通路在植物发育和逆境响应中发挥重要作用,但水稻中生长素响应因子(ARF)如何调控盐胁迫耐受性仍不清楚。近期发表于《Crop Design》的研究首次系统揭示了OsARF12通过整合ROS清除、光合保护及离子稳态三条通路协同增强水稻耐盐性的分子机制。研究团队以日本晴水稻为材料,构建了OsARF12过表达(OsARF12-OX)和CRISPR-Cas9敲除(OsARF12-KO)株系,通过表型分析、
来源:Crop Design
时间:2025-11-05
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磁驱动的高速滚动纳米簇技术,用于提升CRISPR/Cas9基因组编辑效率
尽管CRISPR/Cas9基因编辑技术在精准治疗方面具有巨大潜力,但将其有效递送到细胞内部仍然是一个主要挑战。高细胞质粘度和溶酶体捕获会显著影响基因在细胞质中的运输效率。在本研究中,我们发现通过调节离子强度可以精确控制Fe3O4纳米簇的大小和磁响应性,从而使其能够在外加磁场的作用下快速移动。利用这一特性,我们通过静电组装Fe3O4纳米簇与CRISPR-Cas9质粒,制备出了尺寸约为200纳米的磁性纳米粒子簇纳米机器人(MagCbots)。在磁场驱动下,MagCbots能够在高粘度的细胞环境中快速旋转,达到约0.41微米/秒的线速度。与非驱动版本相比,MagCbots将细胞内粘度降低了约50%,
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-05
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CRISPR诊断的工程指南
本文综述了CRISPR检测方法设计的工程指南,包括经过实验验证的理论模型以及关于实验研究实践和报告的建议。首先,本文回顾了CRISPR动力学研究的最新进展。接着,指出了CRISPR-Cas酶动力学常数报告中普遍存在的严重错误,并指出许多CRISPR研究提供的数据不足以验证一致性或进行校准。正确的实验程序(包括信号校准)对于CRISPR动力学检测方法及其诊断技术的评估、设计和未来发展至关重要。随后,本文提供了基于荧光的CRISPR检测方法校准指南。荧光是最常见的检测方式,而校准不当是导致该领域出现重大错误的原因之一。此外,本文还讨论了酶动力学速率和报告分子
来源:Chemical Communications
时间:2025-11-05
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温度敏感型CRISPR-Cas12a系统为昆虫不育技术提供新型单株系解决方案
在抗击蚊媒传染病的斗争中,昆虫不育技术(Sterile Insect Technique, SIT)一直是一种重要的生物防治手段。传统SIT通过释放大量绝育的雄虫,使其与野生雌虫交配后无法产生可存活的后代,从而达到控制种群数量的目的。然而,现有的SIT方法存在明显局限:辐射绝育的雄虫交配竞争力下降,Wolbachia不相容技术需要稳定感染且存在雌虫意外释放风险,携带显性致死基因(RIDL)的方法则需要使用抗生素维持种群。更棘手的是,所有这些方法都需要在释放前进行精确的性别分选,避免雌虫污染,这一过程既耗时又容易出错。随着CRISPR基因编辑技术的出现,精准导向昆虫不育技术(precision-
来源:Nature Communications
时间:2025-11-04