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膜介导策略:生物制剂高效细胞内递送的新前沿
在人类疾病治疗领域,小分子化合物长期以来占据主导地位,约80%的已批准药物属于此类。这些化合物能够穿过细胞膜抑制细胞内靶点,但其疗效往往依赖于苛刻的条件,如需要深疏水口袋以实现强结合。更重要的是,小分子药物通常特异性较低且肾脏清除率高,其相对简单的结合依赖性作用机制难以解决如基因修饰等根本性疾病致病因素。相比之下,生物制剂——包括多肽、抗体和遗传物质——具有更少的结合要求,能够靶向传统上被认为"不可成药"的蛋白质靶点,并实现如基因编辑等小分子药物无法实现的治疗方式。然而,生物制剂的高水溶性和大分子量导致其膜通透性极低,这严重限制了它们的作用靶点仅限于细胞外实体。值得注意的是,细胞内蛋白质和核酸
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来自病原真菌的分泌蛋白漆酶lac8能够激活植物蛋白14-3-3和富含亮氨酸重复序列的受体样蛋白LRR-RLP1,从而触发芒果的免疫反应
植物在面对病原菌感染引发的生物胁迫时,会启动复杂的抗性机制。在这项研究中,我们识别并验证了来自炭疽菌(*Colletotrichum gloeosporioides*)的一种分泌型漆酶Cglac8在芒果(*Mangifera indica*)感染过程中的关键作用,同时发现Cglac8能够激活宿主的先天免疫机制。通过酵母双杂交、双分子荧光互补和pull-down实验,我们证实了Cglac8与MiLRR-RLP1和Mi14-3-3-D1之间的相互作用。这些相互作用的蛋白质MiLRR-RLP1和Mi14-3-3-D1通过促进活性氧(ROS)爆发和植物激素的生物合成,正向调控芒果对炭疽菌的抗性。当Cg
来源:Molecular Plant Pathology
时间:2025-10-31
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WRKY转录因子SlWRKY75能够正向调控番茄(Solanum lycopersicum L.)对Ralstonia solanacearum的抗性
### 解读:番茄中SlWRKY75在抵抗细菌性萎蔫病中的关键作用#### 植物防御机制的复杂性与WRKY转录因子的重要性植物在长期的进化过程中发展出了一系列复杂的防御机制,以应对各种生物和非生物胁迫。这些防御系统不仅包括物理屏障,还涉及一系列化学反应和分子信号传递过程。其中,转录因子在植物防御反应中扮演着核心角色,它们通过调控特定基因的表达,参与植物对病原体的识别、响应以及抗病性的增强。WRKY转录因子是一类具有高度特异性与多样性的植物特有蛋白,其结构通常包含一个或两个WRKY结构域,以及一个保守的N端序列。这些结构域使得WRKY蛋白能够识别并结合到特定的W-box元件,从而调控目标基因的表
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-10-31
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染色体19 miRNA簇(C19MC)通过抑制TLR3信号通路守护滋养细胞免受过度先天免疫激活
在人类妊娠过程中,胎盘作为母胎界面的关键屏障,不仅负责营养交换和激素分泌,还承担着抵御病原体与抑制过度免疫反应的双重任务。这种微妙的平衡一旦被打破,可能导致胎儿生长受限、子痫前期甚至妊娠丢失等严重并发症。其中,灵长类动物特有的染色体19 miRNA簇(C19MC)在胎盘中高度表达,但其在滋养细胞中的具体功能一直未被阐明。为了揭示C19MC的调控机制及其免疫调节作用,研究团队首先通过ATAC-seq(转座酶可及染色质测序)技术在原代人类滋养细胞中鉴定了C19MC区域的开放染色质域,发现19个滋养细胞特异性的富集峰。通过荧光素酶报告基因实验和小鼠胎盘特异性转基因模型,筛选出4个具有增强子活性的区域
来源:Communications Biology
时间:2025-10-31
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综述:病毒性疾病快速诊断方法的最新进展
病毒性疾病对全球公共卫生构成了持续且不断演变的威胁,其影响不仅限于临床实践,还涉及流行病学研究以及社会经济的稳定性。近年来,随着新兴病毒(如SARS-CoV-2)和再发性病原体(如埃博拉病毒、寨卡病毒和非洲猪瘟病毒)的频繁爆发,对高效、及时的诊断工具的需求愈发迫切。病毒的快速检测对于实施有效的感染控制措施、启动针对性治疗方案以及防止疫情扩散具有重要意义。本文系统地总结了近年来快速病毒诊断方法的最新进展,涵盖了基于核酸的技术(如PCR/qPCR、等温扩增和CRISPR-Cas系统)、免疫学检测方法(如ELISA和侧流免疫分析)以及生物传感器平台(如电化学和光学生物传感器),并深入探讨了这些方法的
来源:Animals and Zoonoses
时间:2025-10-31
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通过延长DNA激活剂的3’末端来增强Split-crRNA CRISPR/Cas12a的活性,从而实现直接检测微RNA
林后|阮芳琪|赵凯伦|李宝鑫教育部应用表面与胶体化学重点实验室,陕西省生命科学分析化学重点实验室,陕西师范大学化学与化工学院,西安710119,中国摘要背景CRISPR/Cas12a独特的跨切割活性在生物传感领域得到了广泛应用。然而,使用传统的CRISPR/Cas12a系统检测miRNA需要核酸扩增或逆转录将miRNA转化为DNA,这会增加反应时间并增加污染的风险。结果本研究提出了一种基于split-crRNA的CRISPR/Cas12a生物传感方法,用于直接检测miRNA。目标miRNA-375被用作crRNA的间隔区,从而促进其与截短支架RNA的结合,形成完整的crRNA。更重要的是,我们
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-10-31
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利用CRISPR/Cas12a基因编辑技术结合纳米吸管对AβO进行双模式检测
戴圆圆|秦茵|卢安|黄莉|何继超|陈启伟|兰天作|程楠楠|赵丽娟|王蓉中国右江民族医学院附属医院摘要阿尔茨海默病(AD)是一种进行性且不可逆的神经系统疾病,其特征是中枢神经元的退化或功能障碍。最近的研究表明,可溶性β-淀粉样蛋白寡聚体(AβO)作为早期AD检测的更可靠的生物标志物。为了解决这个问题,我们专门设计了一种双模式信号纳米管传感器用于检测AβO。电化学信号由铁茂(Fc)产生,而荧光信号则基于Cy5。当捕获AβO时,双链DNA适配体(Apt1/DNA2)会启动一个涉及杂交链反应(HCR)的双信号过程。这一机制促进了新型双链DNA结构的形成,并激活了CRISPR/Cas12a系统的辅助切割
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-10-31
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单基因座表观遗传编辑调控记忆表达:Arc启动子的细胞特异性表观遗传编辑机制研究
记忆是如何形成的?这个问题困扰了神经科学家数十年。表观遗传机制长期被认为是分子记忆载体,但单个基因组位点的表观遗传特征是否能直接调控习得行为仍属未知。传统研究多通过药理学或遗传学手段靶向表观遗传酶类来间接影响记忆功能,缺乏对特定基因组位点的因果性干预证据。近年来,研究发现记忆被编码在稀疏的脑细胞群体——印迹细胞(engram cells)中。这些细胞在学习过程中被激活,表现出增强的结构和突触可塑性,被认为是记忆痕迹的物理载体。学习后,印迹细胞会呈现表观遗传修饰,这为在细胞类型和基因座分辨率下探究其记忆功能提供了理想模型。在此背景下,洛桑联邦理工学院(EPFL)的Johannes Graff团队
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-30
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肠道缺氧激活CRISPR-Cas免疫:揭示肠杆菌科细菌在宿主体内的适应性防御机制
在微生物与宿主的共生关系中,细菌如何精准调控其免疫系统以适应复杂多变的肠道环境一直是微生物学领域的核心问题。CRISPR-Cas系统作为原核生物抵御外源遗传元件的适应性免疫系统,其分子机制已被深入解析,然而这些系统在天然环境尤其是哺乳动物肠道中的调控规律却鲜为人知。肠杆菌科作为肠道微生物群的重要组成部分,其CRISPR-Cas系统在实验室标准有氧条件下往往保持沉默状态,这种“静默”现象严重阻碍了对其生理功能的认知。研究者们迫切需要揭示:在真实的肠道微环境中,是什么信号激活了这套精密的防御系统?这种激活又对细菌的生存竞争有何意义?为解决这一科学难题,哈佛医学院Matthew K. Waldor团
来源:Nature Microbiology
时间:2025-10-30
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GPSAdb 2.0:扩展的基因扰动转录组图谱及其在调控基因发现中的增强工具
在生命科学领域,解析基因功能及其调控机制是理解生物过程与疾病发生的关键。基因扰动技术(包括基因敲除、敲低等)通过特异性改变目标基因表达,观察转录组变化,为基因功能研究提供因果性证据。然而,随着高通量测序技术的普及,海量扰动转录组数据呈现分散、异质化特点,如何有效整合并挖掘其中生物学规律成为亟待解决的挑战。目前虽有Connectivity Map、KnockTF等数据库资源,但在数据覆盖广度与分析工具灵活性方面仍存在局限。单细胞扰动数据库(如scPerturb)虽具潜力,却受限于数据集规模与技术稀疏性。为此,研究团队开发了GPSAdb 2.0,旨在构建更全面的基因扰动转录组图谱,并配备高效分析工
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-10-30
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综述:钠离子通道病相关自闭症与癫痫的精准医疗
Highlights动物模型和人类诱导多能干细胞(hiPSC)衍生的模型(包括2D培养、3D类器官和组装体,以及嵌合小鼠模型)为了解电压门控钠通道(VGSC)相关癫痫和自闭症的疾病机制提供了强大平台,并为测试精准药物提供了表型工具。Abstract单基因脑部疾病的精准医疗正在迅速发展。电压门控钠通道(VGSC)基因是严重癫痫和重度自闭症谱系障碍(ASD)的主要单基因病因,其中最显著的是SCN1A、SCN2A、SCN3A和SCN8A。动物和人类诱导多能干细胞(hiPSC)疾病模型的最新进展为推进精准医疗提供了强大平台。得益于基因组学革命,许多针对VGSC相关疾病的基因疗法正处于临床前研究和临床试
来源:TRENDS IN Molecular Medicine
时间:2025-10-30
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通过编辑顺式调控元件适度调控SBEIIb基因表达,可提高水稻的抗性淀粉含量
稻米作为全球超过一半人口的主要粮食来源,其淀粉含量通常占谷物干重的80%以上。然而,大多数煮熟的稻米中可消化淀粉(RS)的含量却低于2%。可消化淀粉因其在消化系统中难以被分解,能够作为膳食纤维发挥作用,从而对健康产生积极影响,例如有助于预防糖尿病和高血脂等慢性疾病。因此,开发高RS含量的稻米品种对于改善公共健康具有重要意义。尽管已有研究表明,通过调控淀粉代谢相关基因可以有效提高RS含量,但传统方法往往伴随着诸如籽粒重量降低、籽粒皱缩、胚乳呈现粉状等负面表型,这限制了高RS稻米在实际应用中的推广。本研究聚焦于通过调控淀粉代谢关键基因*SBEIIb*的启动子区域中的顺式调控元件(CREs),以实现
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-30
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无转基因、经过基因编辑的卡文迪许香蕉(Musa acuminata,AAA)
这项研究聚焦于一种新型的基因编辑技术,特别针对香蕉品种Cavendish(如Williams和Grand Nain)进行改良。传统的基因编辑方法常常涉及将外源DNA整合到宿主基因组中,这在农业上可能引发监管限制和公众接受度的问题。为此,研究团队开发了一种无需外源DNA整合的基因编辑系统,旨在创建无转基因的基因编辑香蕉植株。该系统利用了Agrobacterium介导的瞬时基因编辑策略,结合了正向抗生素选择和负向选择机制,以筛选出不含整合T-DNA的编辑植株。在实验中,研究者选择了两个与类胡萝卜素生物合成相关的内源基因作为目标:phytoene desaturase(pds)和lycopene β
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-30
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通过腺毛特异性工程和代谢流重定向在烟草(Nicotiana tabacum)中异源生产佛斯可林
植物作为可持续和可扩展的生物反应器,为高价值天然生物活性化合物的生产提供了广阔前景。这是因为植物能够通过其固有的光合作用碳固定机制,利用二氧化碳、光能、水和矿物质合成多种植物化学物质。然而,利用稳定转基因植物进行代谢工程时,面临异源化合物积累水平低的挑战。本研究中,我们成功地在转基因烟草中生产了 forskolin,这是一种主要存在于药用植物 Coleus forskohlii 根部的 labdane 型二萜类化合物。forskolin 通过激活环腺苷酸(cAMP)信号通路,被广泛用于治疗心脏病、呼吸系统疾病、高血压、肥胖和哮喘等病症。此外,其衍生物 NKH477 已在日本获批用于治疗严重心力
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-30
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TaWUS-D1基因激活驱动普通小麦多子房小穗发育的分子机制研究
小麦作为全球最重要的粮食作物之一,其产量提升始终是育种家关注的核心问题。穗粒数是决定小麦产量的关键因素之一,而多子房性状可显著增加单个小穗的籽粒数,为产量突破提供了新思路。然而,多子房性状形成的分子机制长期以来尚不明确,制约了该性状在小麦高产育种中的有效利用。在这项发表于《Plant Communications》的研究中,中国农业大学柴玲玲团队与合作者通过遗传分析发现,普通小麦多子房性状受单基因控制,并将其命名为Mov-1。为了解析该性状的遗传基础,研究人员构建了多子房材料Y29与普通小麦中国春(Chinese Spring, CS)的分离群体,采用图位克隆技术将目标基因定位在2D染色体上约
来源:Plant Communications
时间:2025-10-30
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工程化镧系金属-有机框架核酸酶纳米酶:揭示基于亲和力的DNA水解机制
本文介绍了一项关于利用新型纳米酶——镧系金属有机框架(Ln-MOFs)进行DNA水解的研究。研究者通过构建一系列以不同镧系离子为金属中心的Ln-MOFs,发现其水解活性与传统认知中的“Lewis酸性”机制存在显著差异,从而挑战了现有理论,并提出了以“亲和力驱动”为核心的新型催化机制。这项研究不仅揭示了纳米酶与DNA之间的复杂相互作用,还为开发高效的DNA水解纳米酶提供了新思路,并在生物传感领域展现了其应用潜力。DNA是遗传信息的重要载体,其在生理条件下表现出极高的稳定性,这使得DNA的水解成为分子生物学和生物技术中的关键过程。然而,天然核酸酶在非生理条件下往往表现出活性下降,限制了其在复杂或极
来源:Aggregate
时间:2025-10-30
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增强子劫持HELLS驱动巨噬细胞M2极化导致前列腺癌不良预后的机制研究
亮点•增强子劫持驱动HELLS异位表达促进前列腺癌恶性表型•HELLS表达与肿瘤新抗原负荷、Gleason评分及临床分期正相关•HELLS在M2巨噬细胞核内高表达且与CD163共定位•劫持增强子可作为前列腺癌早期遗传预警指标结论本研究首次揭示增强子劫持通过调控HELLS表达诱导巨噬细胞M2极化,进而驱动前列腺癌进展的分子通路。HELLS相关增强子劫持事件具有作为前列腺癌早期诊断标志物和治疗靶点的潜力。
来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects
时间:2025-10-30
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综述:针对胆固醇代谢途径的精准基因编辑作为心血管疾病的基因治疗策略
摘要高胆固醇血症(表现为低密度脂蛋白胆固醇水平升高)会显著增加动脉粥样硬化性心血管疾病的风险,而这类疾病是全球发病率和死亡率的主要原因。虽然现有的降脂疗法(主要是他汀类药物)对许多患者有效,但仍有相当一部分患者无法达到理想的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)目标,或者会出现限制用药剂量的副作用,又或者难以长期坚持治疗以获得持续的心血管保护效果。近年来,精准基因编辑技术(尤其是CRISPR-Cas9及其衍生技术,如碱基编辑和引导编辑)的快速发展为心血管疾病的治疗带来了革命性的变革。这些技术有望实现对参与胆固醇代谢的关键基因的表达或功能的持久性修改。本文综合了当前关于胆固醇调控途径及其适合进行基因编
来源:Gene Therapy
时间:2025-10-30
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综述:CRISPR-Cas系统:开创寄生虫病下一代诊断工具的新纪元
Abstract寄生虫病对人类和动物健康构成重大威胁,传统诊断方法如显微镜检查、血清学和聚合酶链式反应(PCR)存在灵敏度低、交叉反应性或依赖昂贵设备等局限。等温扩增技术(如LAMP、RPA)改善了现场应用,但仍受非特异性扩增和低拷贝靶标灵敏度不足的制约。成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)及相关蛋白(Cas)系统已成为分子诊断的变革性工具,以其高灵敏度、特异性、快速和成本效益而著称。本综述概述了CRISPR-Cas系统、其历史发展、分类(Class 1和Class 2,Types I–VI)、分子机制及其在寄生虫病中的诊断潜力,并列举了2017年至2025年5月期间发表的研究实例。尽管
来源:Molecular and Biochemical Parasitology
时间:2025-10-30
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基于RPA-CRISPR/Cas13a/Cas13b的马动脉炎病毒与非洲马瘟病毒双实时可视化检测新方法
Highlight本研究首次建立了马动脉炎病毒(EAV)的RPA-CRISPR/Cas13a检测方法和非洲马瘟病毒(AHSV)的RPA-CRISPR/Cas13b检测方法,并进一步开发出整合Cas13a与Cas13b的双重检测平台,实现单管双靶标同步检测。该方法在1小时内完成检测,灵敏度高达102拷贝/μL,且与其他马源病毒无交叉反应。在模拟马鼻拭子样本中验证显示,与实时荧光定量PCR(qPCR)结果完全一致。Materials本研究所用EAV活病毒及马鼻拭子样本由上海海关动植物与食品检验检疫技术中心提供。病毒DNA/RNA提取采用MagaBio plus纯化试剂盒;RPA引物与crRNA由生
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-30