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家蚕(Bombyx mori)中山梨醇脱氢酶对胚胎滞育的剂量依赖性调控
昆虫为了应对恶劣的环境条件,进化出了一种称为滞育(diapause)的生理机制,这种机制可以暂时抑制其发育过程,同时显著改变其代谢活动。本研究聚焦于家蚕(*Bombyx mori*)的滞育现象,发现滞育命运的决定与一种名为*sdh*(sorbitol dehydrogenase,山梨醇脱氢酶)的基因密切相关。家蚕中已鉴定出三个*sdh*基因:*BmSdh1*、*BmSdh2a*和*BmSdh2b*,其中*BmSdh2a*和*BmSdh2b*在序列上具有高度相似性,几乎相同的核苷酸序列和保守的氨基酸序列,因此通常被统称为*BmSdh2*。尽管*BmSdh2*在代谢调控中的作用已被广泛研究,但其在
来源:PLOS Genetics
时间:2025-11-01
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利用转录调控序列(TRS)工程增强猪流行性腹泻病毒(PEDV)免疫原性的研究
Highlight猪流行性腹泻病毒(PEDV)S蛋白的高效表达是提升疫苗免疫原性的关键。本研究通过CRISPR/Cas9技术将S基因的转录调控序列(TRS-S)替换为转录活性更强的M基因TRS(TRS-M),成功构建了重组病毒r12-TRS1和r12-TRS2。实验证实,替换TRS-S不仅显著提升了S蛋白的表达水平,还增强了病毒在细胞中的复制能力。Conclusion上述结果表明,利用高转录效率的TRS-M替换TRS-S可有效促进PEDV S蛋白的表达,且该修饰毒株展现出更强的免疫原性和更好的攻毒保护效果,为PEDV疫苗的研发提供了新方法。
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Calpain-2缺失通过抑制TGF-β信号通路减弱A549肺癌细胞的上皮-间质转化及侵袭能力
Materials(材料)兔源抗calpain-2多克隆抗体通过合成肽段(AGIAMKLAKDREAAEGLGSHE)与钥孔血蓝蛋白(KLH)偶联后免疫家兔制备。首次皮下注射0.2 mg KLH-肽段偶联物,后续进行四次0.3 mg的加强免疫。Generation of Calpain-2 knockout A549 cell lines(Calpain-2基因敲除A549细胞系的构建)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,我们在人肺癌A549细胞系中成功构建了calpain-2纯合敲除模型。通过流式细胞分选技术(FACS)筛选ZsGreen荧光阳性细胞,采用有限稀释法在96孔板中分离单克隆
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-11-01
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CRISPR-GATE:基因组编辑实验计算资源的一站式指南与门户
随着CRISPR-Cas系统革命性地改变基因组编辑领域,研究人员面临着一个新的挑战:如何从海量计算工具中快速准确地选择适合实验需求的工具?从发现新型CRISPR阵列到设计高效率的向导RNA,从预测基因编辑结果到分析实验数据,每个环节都需要专门的生物信息学工具支持。然而,这些工具分散在不同的平台和数据库中,且功能各异,使得研究人员不得不花费大量时间搜索和评估,严重影响了研究效率。在这一背景下,印度农业研究理事会的研究团队在《Briefings in Bioinformatics》上发表了题为"CRISPR-GATE: a one-stop repository and guide to comp
来源:Briefings in Bioinformatics
时间:2025-11-01
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综述:棉花卷叶萎缩病毒分子生物学及CRISPR-Cas技术培育抗病毒棉花的潜在应用
分子生物学视角下的棉花卷叶萎缩病毒棉花卷叶萎缩病毒(CLRDV)作为Solemoviridae科Polerovirus属的一员,其单链正义RNA基因组长约5.7-5.8 kb,包含7个开放阅读框(ORF),编码病毒复制、移动和传播所需的关键蛋白。该病毒通过棉蚜(Aphis gossypii)以持久循回非增殖方式传播,并存在玉米根蚜(Protaphis middletonii)等潜在辅助传播媒介。其全球分布广泛,已在南美、非洲、亚洲和美国多地造成严重危害,导致棉花蓝病(CBD)或棉花卷叶萎缩病(CLRDD),造成高达80%的产量损失。遗传多样性为防控带来挑战CLRDV种群具有显著的遗传多样性和频
来源:Virology
时间:2025-11-01
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基于多重探针实时PCR检测CRISPR-Cas9编辑的单核苷酸缺失番茄及非转基因特性确认的案例研究
随着CRISPR-Cas9基因编辑技术的快速发展,番茄等重要农作物正通过精准基因组编辑获得改良性状。然而,基因编辑作物(GE)的监管检测面临独特挑战:与传统转基因(GM)作物不同,SDN-1和SDN-2类型的基因编辑通常仅产生单个或少数核苷酸的微小变异,且不携带外源转基因元件,这使得常规检测方法难以适用。特别是在印度等国家对SDN-1/SDN-2作物实行监管豁免的背景下,开发可靠的编辑验证技术对确保生物安全监管和国际贸易合规性至关重要。针对这一技术瓶颈,印度农业研究理事会国家植物遗传资源局的Monika Singh团队在《Journal of Genetic Engineering and B
来源:Journal of Genetic Engineering and Biotechnology
时间:2025-11-01
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综述:CRISPR介导的多重基因组编辑进展:推动植物育种向作物改良和多基因性状工程转型
ABSTRACT随着气候变化加速以及对叠加多基因性状的迫切需求,多重CRISPR/Cas技术为培育具有气候韧性的作物提供了一条可扩展的路径。然而,较低的编辑效率和再生瓶颈仍然是关键限制因素。本综述聚焦于植物多基因性状工程中的多重编辑策略,系统梳理了紧凑型核酸酶(如Cas9、Cas12、Cas13及其新兴超紧凑变体)、多顺反子gRNA平台(包括tRNA–gRNA阵列、自切割核酶、Csy4加工系统)以及递送途径(如农杆菌转化、基因枪法、原生质体转染、病毒载体)的最新进展。技术核心:编辑工具与递送系统编辑工具的创新主要集中在核酸酶的紧凑化和多功能化。除了经典的Cas9和Cas12,新兴的Cas13及
来源:Biotechnology Journal
时间:2025-11-01
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宿主因子Rab4b通过影响EEA1的表达,介导Glaesserella parasuis细胞致死性膨胀毒素的活性亚单位在3D4/21细胞中的内吞作用及细胞毒性作用
本研究围绕一种名为Glaesserella parasuis(GPS)的病原菌所分泌的细胞毒性因子——cytolethal distending toxin(CDT)展开,探讨了其在宿主细胞中发挥毒性的潜在机制。CDT是一种由三个亚基(CdtA、CdtB和CdtC)组成的毒素蛋白,其中CdtB是具有催化活性的核心部分。该毒素在多种病原菌中存在,如Actinobacillus actinomycetemcomitans、Haemophilus ducreyi、Escherichia coli和Campylobacter jejuni等,能够对宿主细胞的核DNA造成损伤,进而导致细胞周期停滞和细胞
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-11-01
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关于Erwinia amylovora噬菌体的基因组研究:多样性、防御策略以及噬菌体与宿主的共同进化
本研究由Mohammadreza Rahimian和Bahman Panahi共同完成,他们来自伊朗马雷格大学基础科学学院生物学系。该研究聚焦于一种重要的农业病原菌——苹果和梨等蔷薇科植物的火疫病原体Erwinia amylovora的基因组,特别是其中的温和噬菌体(prophages)。通过使用计算生物学方法,研究人员分析了268个E. amylovora基因组,发现了七个高质量的温和噬菌体,这些噬菌体均属于Caudoviricetes类,平均基因组大小为44.2千碱基对(kbp),GC含量为51%。这些噬菌体展现出独特的基因组特征,包括tRNA基因、反防御系统如ardc,以及调控/裂解基因
来源:Infection, Genetics and Evolution
时间:2025-11-01
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多功能生物传感工具:CRISPR-Cas12a系统集成电化学生物传感器——用于临床和环境条件下严重发热伴血小板减少综合征病毒检测
摘要 严重发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)是一种致命性极高的动物源病毒,最高致死率为30%。尽管该病毒具有高风险且存在人际传播的可能性,但目前仍缺乏标准的诊断方法来检测SFTSV。因此,本研究介绍了一种基于电化学簇状规律间隔短回文重复序列(EC-CRISPR)系统的多功能SFTSV生物传感技术。该传感膜经过2WJ DNA@Au-MoS2信号探针的功能化处理,以增强CRISPR系统检测目标时产生的电化学响应。该传感器在磷酸盐缓冲盐水、人血清以及稀释后的Haemaphysalis longicornis基因组DNA环境中表现出
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综述:藜麦组织培养与遗传转化研究进展
引言藜麦作为一种营养丰富的作物,在应对粮食安全挑战(尤其在盐碱地和干旱等边际环境中)展现出巨大潜力。尽管其拥有广泛的遗传资源和参考基因组,但在原产地以外区域种植时仍面临种子脱落、穗发芽、倒伏及对新病害敏感性等问题。因此,育种计划和生物技术工具(如组织培养、遗传转化和基因组编辑)对充分挖掘藜麦的农业价值至关重要。材料与方法本文通过系统检索Google Scholar数据库(截至2025年9月12日),筛选出26篇相关文献,最终纳入17篇进行综述分析。利用RStudio中的ggplot2、tidyverse和GGally包构建网络图,可视化藜麦离体培养中再生途径、生长调节剂和外植体类型的组合关系。
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-11-01
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范可尼贫血的猪模型
近年来,Fanconi anemia(法布里氏贫血)作为一种复杂的遗传性疾病,因其在人类中的严重临床表现和对DNA修复机制的破坏,成为医学研究的重要课题。尽管小鼠等传统动物模型在研究FA的分子机制和部分病理特征方面发挥了重要作用,但它们在模拟人类FA的临床表现上存在一定的局限性。例如,小鼠模型通常无法自发发展出骨髓衰竭、贫血、白血病或鳞状细胞癌等关键症状,这可能是由于它们的生命周期较短,无法充分展现疾病在长期过程中的演变。因此,寻找更接近人类生理结构和寿命的动物模型成为研究FA的新方向。猪作为一种大型动物,因其与人类在生理结构、组织特性和生命周期上的相似性,被广泛认为是研究人类复杂疾病和治疗策
来源:PLOS One
时间:2025-11-01
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高通量评估体外CRISPR活性有助于优化大规模多重富集稀有变异的过程
摘要以往对大量目标RNA序列和引导RNA序列的CRISPR活性进行的高通量评估主要是通过测量插入-删除频率来进行的,而非切割效率。在此,我们开发了两种高通量的体外方法(Cut-seq1和Cut-seq2),用于评估数万甚至数十万对引导RNA-目标RNA之间的Cas9切割效率。研究结果表明,体外切割效率与细胞内的插入-删除频率之间存在较低的相关性,但在引导RNA的特定结构(如protospacer区域)的兼容性方面却具有高度一致性。利用这些体外切割效率的数据集,我们构建了一套深度学习模型(DeepCut),能够识别出能够选择性切割特定序列的优化型单引导RNA,即使在存在相似干扰序列的情况下也能实
来源:Nature Biomedical Engineering
时间:2025-10-31
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用于基因解码和菌株工程的基因组规模CRISPRi及碱基编辑文库在Shewanella中的应用
技术成熟度本研究设计并构建的基于规律间隔短回文重复序列(CRISPR)的文库已达到4级技术成熟度(TRL)。虽然核心概念已在实验室条件下得到验证,但在全面应用之前仍需解决若干挑战。主要限制之一是缺乏专门针对电活性微生物(尤其是那些能够选择所需细胞外电子转移特性的微生物)的高效筛选方法。现有的筛选方法主要基于微生物生长情况,无法充分反映其电活性特征。此外,微生物燃料电池的实际应用受到单细胞发电效率低的限制,这需要进一步提高才能实现大规模部署。此外,监管规定禁止将基因改造后的微生物直接释放到环境中,例如在需要生物修复的重金属污染问题中。具体来说,表达质粒的菌株不能被释放。为应对这一挑战,需要进行基
来源:TRENDS IN Biotechnology
时间:2025-10-31
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作为一名女性科学家,在科学与社会的黄金时代中我的人生
在科学领域深耕近六十年,我的职业生涯见证了从分子生物学的诞生到如今科技飞速发展的全过程。这一段旅程不仅让我深入了解了科学的演变,也让我感受到科学在社会中的深远影响。回顾这段经历,我深切体会到科学与社会之间密不可分的联系,以及个人在推动科学进步中的角色。通过我的视角,我们可以看到科学如何从一个相对封闭、依赖于特定研究领域的领域,逐步扩展为一个更加开放、多学科交叉并广泛应用的体系。在早期的研究中,我专注于细菌转录调控,尤其是对“σ宇宙”的探索。σ因子是RNA聚合酶(RNAP)的重要组成部分,它们在决定基因表达的起始和方向上扮演着关键角色。我的研究揭示了σ因子如何识别特定的启动子区域,并通过其结构和
来源:Annual Review of Microbiology
时间:2025-10-31
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HMGN2基因的缺失通过促进H3组蛋白修饰介导的CD14/iNOS表达,增强了巨噬细胞的抗菌活性
HMGN2,即高迁移率族核小体结合结构域2蛋白,是一种广泛存在于真核细胞核内的染色质结构蛋白。该蛋白在多种生理和病理反应中扮演着重要角色,尤其是在免疫应答过程中。本研究通过实验方法,揭示了HMGN2在巨噬细胞抗菌过程中的作用机制,并探讨了其潜在的治疗价值。随着对免疫系统深入研究的推进,越来越多的证据表明,HMGN2不仅在细胞的染色质结构调控中发挥关键作用,还通过影响表观遗传修饰来调节基因表达,从而在宿主防御机制中占据重要地位。在细菌感染的情况下,巨噬细胞作为主要的免疫效应细胞,承担着吞噬和杀灭病原体的双重功能。本研究发现,当巨噬细胞受到微生物刺激后,HMGN2的表达水平会发生显著变化。具体而言
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-10-31
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综述:核酸引导蛋白赋能的水体污染物检测
Highlights近年来,核酸引导蛋白系统的快速发展使得水体污染物检测在特异性、灵敏度和成本效益方面显著提升。规律成簇间隔短回文重复序列(CRISPR)及其关联蛋白(Cas)家族凭借其非特异性反式切割活性成为信号放大的理想工具;Argonaute(Ago)蛋白则能够实现多靶标序列识别和彩色信号输出。基于CRISPR/Cas和Ago的创新平台通过多样化信号读出模式与集成化现场设备,实现了对水体污染物的便捷、高灵敏、快速检测。尽管工具库不断丰富,但在多路检测、灵敏度优化、人工智能辅助工程设计及现场检测集成等方面仍面临挑战。Abstract核酸引导蛋白(如CRISPR/Cas12a、Argonau
来源:TRENDS IN Chemistry
时间:2025-10-31
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斑马鱼作为Catel–Manzke综合征的模型:斑马鱼TGDS同源基因的鉴定与特征分析
该研究系统性地探讨了斑马鱼TGDS基因的功能及其在Catel-Manzke综合征(CMS)建模中的应用,揭示了脊椎动物中L-鼠李糖合成途径的潜在机制。以下是核心内容的解读:### 一、CMS与TGDS基因的关联性研究CMS是一种罕见常染色体隐性遗传病,以颅面部畸形(如小下颌、腭裂)和骨骼异常(手指多节、关节松弛)为特征。既往研究证实CMS患者存在TGDS基因的复合杂合突变,但该基因在脊椎动物中的功能尚未明确。本研究通过斑马鱼模型,首次验证了TGDS编码的UDP-D-葡萄糖4,6-脱氢酶活性,并发现该酶在脊椎动物中的进化保守性。### 二、斑马鱼TGDS基因的生物学特性1. **基因结构特征**
来源:The FEBS Journal
时间:2025-10-31
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理性构建一种耐酸的淀粉液化芽孢杆菌细胞工厂,用于生产α-淀粉酶
随着合成生物学和生物技术的发展,底盘工程已成为工业蛋白质生产的主要手段,但受限于缺乏高效的基因编辑方法和有效的工程策略。Bacillus amyloliquefaciens在表达异源蛋白质方面具有潜力,但其细胞会早期发生自溶,从而阻碍了进一步的应用。在本研究中,通过建立高效的CRISPR-nCas9编辑系统,理性地删除了与自溶相关的噬菌体基因簇,构建了能够抑制细胞自溶的噬菌体突变株。基于该突变株,我们筛选出了抑制异源蛋白质表达的次级代谢物生物合成基因簇,并对其进行了合理的删除改造,以提高蛋白质的表达效率。最终,在5升批式发酵中获得了优化后的酸稳定α-淀粉酶产量(2,46,089.21 U/mL
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-10-31
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大规模荟萃分析和精准功能检测确定了FANCM基因区域,在这些区域中,点突变(PTVs)对ER阴性乳腺癌和三阴性乳腺癌的风险有不同的影响
在一项针对乳腺癌风险的研究中,科学家们发现了一种名为FANCM的基因中某些蛋白截断变异(PTVs)可能对乳腺癌的发生具有一定的影响。研究团队对七项研究的数据进行了综合分析,总共涵盖了144,681例乳腺癌患者和123,632例对照组样本。通过单个变异分析和负担分析,他们评估了FANCM PTVs与乳腺癌风险的整体关联,以及与特定临床亚型如激素受体阴性(ER-neg)和三阴性(TN)乳腺癌的关系。研究发现,位于FANCM N端的p.Arg658*变异与ER-neg和TN乳腺癌的风险增加显著相关,而位于C端的p.Gln1701*和p.Gly1906Alafs*12变异则没有显示出显著的关联。这些结
来源:The Breast
时间:2025-10-31