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  • 基因沉默由位于mRNA 3′非编码区(UTR)的Corn aptamer聚集体调控

    基因疗法作为一种先进的疾病干预方法,很大程度上依赖于基因沉默技术的进步。例如,CRISPR-Cas9作为一种领先的基因编辑工具,因其能够在特定的基因组位点进行精确切割而备受关注,从而实现靶向的基因插入、删除或修饰。在这项研究中,我们通过将一种核酸自组装模块引入mRNA的3′非翻译区(UTR)来开发了一种简单而有效的基因沉默策略。该模块通过形成RNA聚集体,在真核细胞中表现出显著的基因沉默效果。为了系统地研究其通过形成高级RNA结构来调节翻译效率的机制,我们定量分析了mRNA和蛋白质的表达水平。此外,我们的模块化3′ UTR序列可以与经典的5′ UTR元件

    来源:Nanoscale Horizons

    时间:2025-10-30

  • 这种具有多重免疫增强策略的可编程全肿瘤细胞疫苗,可用于高效抗肿瘤免疫治疗

    摘要全肿瘤疫苗的治疗效果受到其相对较低免疫原性的限制,而免疫原性决定了后续免疫反应的激活程度。在这项研究中,我们开发了一种具有多种免疫原性增强策略的全肿瘤细胞疫苗,这些策略包括利用非病毒性聚合物基因载体通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除CD47基因、在细胞膜上插入免疫佐剂DSPE-PEG-甘露糖以及通过热处理诱导免疫原性细胞死亡。具体而言,敲除CD47基因可以阻断肿瘤细胞与抗原呈递细胞(APCs)之间的CD47/SIRPα“别吃我”信号,从而增强APCs对肿瘤细胞的吞噬作用。随后,我们通过简单的膜插入方法将免疫佐剂DSPE-PEG-甘露糖导入CD47KO B16F10细胞表面,以促进骨

    来源:Science China-Chemistry

    时间:2025-10-30

  • 利用掺硼金刚石电极对废水中的碘己醇进行电化学氧化:副产物的鉴定及降解途径

    戴园园|秦茵|卢安|黄莉|何继超|陈启伟|兰天佐|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。电化学信号由铁氰化铁(Fc)产生,而荧光信号基于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:2025-10-30

  • 利用CRISPR表观基因组编辑技术挽救普拉德-威利综合征细胞模型中印记基因的表达

    在遗传学领域,普拉德-威利综合征(Prader-Willi syndrome, PWS)是一种罕见的基因组印记疾病,由于父源染色体15q11-13区域的基因功能缺失导致。患者表现出食欲亢进、性腺功能减退和生长激素缺乏等一系列与下丘脑功能障碍相关的症状。尽管已知该区域多个父源表达基因(paternally expressed genes, PEGs)的沉默是致病关键,但针对性的治疗方法至今匮乏。更棘手的是,传统的表观遗传调控药物存在基因组范围效应,缺乏位点特异性,难以精准治疗。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,日本庆应义塾大学的研究团队另辟蹊径,利用CRISPR

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-29

  • 基于工程化Un1Cas12f1平台的非经典靶链胞嘧啶碱基编辑技术开发及其应用研究

    基因编辑技术的革新始终围绕着精准性、安全性和递送效率三大核心挑战。传统CRISPR/Cas系统因其较大的蛋白尺寸(如SpCas9的1368个氨基酸)严重限制了腺相关病毒(AAV)载体的包装能力,制约了体内基因治疗的应用前景。尽管碱基编辑器(BE)能够在不引起双链断裂(DSB)的情况下实现精准碱基转换,但现有编辑器主要依赖对非靶链(NTS)的编辑,且受限于编辑窗口,基因组覆盖范围有限。近日《Nature Communications》发表的研究通过深度工程化微型Cas12f系统,成功开发出具有链选择性的微型胞嘧啶碱基编辑器(CBE),不仅显著提升了编辑效率,更意外发现了其靶链(TS)编辑能力,极

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-29

  • 鉴定出一种对提高酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业发酵菌株乙醇耐受性至关重要的INO2等位基因

    在发酵过程中,酵母细胞会经历多种相互关联的应激反应,包括渗透压、氧化、热、乙醇和营养匮乏等。这些应激条件对酵母群体的生长和发酵效率有显著影响。酵母细胞已经进化出强大的生存能力,能够应对这些突如其来的恶劣环境变化。环境应激反应(ESR)在酵母中表现为数百个基因的转录重编程。关键的转录因子如MSN2/4、HSF1和YAP1协调这一反应,它们通过激活多种保护机制,如热休克蛋白的积累、细胞周期的调节、膜甾醇的修饰和海藻糖的合成,来稳定蛋白质和细胞膜结构。这一研究发现,乙醇毒性是发酵过程中最主要的应激因素,对微生物生长、细胞周期调控和代谢活性产生直接的负面影响,从而影响生产效率和产量。因此,增强酵母细胞

    来源:mSystems

    时间:2025-10-29

  • CRISPR/Cas9技术揭示TBPL1基因在乳腺癌细胞中的转录调控新机制及分子标志物发现

    乳腺癌是全球女性癌症相关死亡的主要原因,其发生发展与基因转录水平的异常调控密切相关。在真核生物中,RNA聚合酶II(RNAP II)负责转录所有蛋白质编码基因,而转录起始需要TATA框结合蛋白(TBP)及其相关因子组成的复合物参与。TBP家族包括TBP、TBPL1和TBPL2三个成员,其中TBPL1作为TBP的远缘旁系同源物,仅与TBP核心域有40%的相似性,且不能直接结合TATA框。既往研究表明,TBPL1在结直肠癌中通过调控miR-18a表达影响肿瘤进展,但其在乳腺癌中的作用尚不明确。为了解决这一问题,研究人员在《Scientific Reports》上发表了最新研究,通过CRISPR/C

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-10-29

  • 暗场照明增强人工智能辅助数字微流控技术用于现场病原体检测

    亮点可切换双模式光学系统的工作机制在明场照明配置下,光线直接穿透ITO-DMF芯片(图3A),但由于水与硅油的折射率相近,无法为透明液滴提供高对比度清晰图像,严重限制了AI模型在液滴识别与追踪中的表现。在本研究中,我们采用透射式暗场照明配置,通过光学设计使照明光线以倾斜角度入射,仅捕获液滴界面散射的光线,从而在暗背景上呈现高对比度的完整液滴轮廓。暗场照明增强AI视觉性能暗场照明显著提升了液滴边缘的可见度,为深度学习模型提供了高质量的图像数据。在目标检测任务中,模型达到98.3%的mAP50;在语义分割任务中,平均交并比(mIoU)高达98.2%。这种高保真视觉反馈确保了液滴操作的精确性,为后续

    来源:Analytica Chimica Acta

    时间:2025-10-29

  • 基于mRNA递送的CRISPR表观遗传编辑器实现体内持久高效基因沉默

    在生物医学研究领域,能够精确调控基因表达而不改变DNA序列的技术一直被视为具有革命性的治疗潜力。CRISPR基因编辑系统的出现为这一目标带来了曙光,但其核心应用——切割DNA——存在潜在的安全风险。因此,科学家们将目光投向了表观遗传编辑(Epigenetic Editing),即通过修饰DNA或组蛋白上的化学标记(如甲基化)来“关闭”或“打开”基因,实现可逆且持久的基因表达调控。然而,将这一宏伟蓝图转化为临床现实的道路上横亘着巨大的障碍。当前基于CRISPR的表观遗传编辑器通常体积庞大,因为它们需要将CRISPR系统的DNA结合模块(如SpCas9蛋白)与巨大的表观遗传修饰酶(如DNMT3A)

    来源:The Innovation

    时间:2025-10-29

  • CRISPR/Cas9介导t(4;11)易位在人造血干/祖细胞中的谱系可塑性研究揭示KMT2A重排白血病早期发生机制

    当科学家们试图解开白血病发病的最早谜团时,常常会遭遇一个关键障碍:如何捕捉正常细胞向癌变细胞转化的"决定性瞬间"。在KMT2A重排(KMT2A-r)急性白血病中,这个问题尤为突出。虽然医学界早已发现t(4;11)(q21;q23)染色体易位是这类白血病的重要标志,产生KMT2A::AFF1和AFF1::KMT2A两种融合蛋白,但它们在疾病起始阶段的具体作用机制仍是一个"黑箱"。传统研究方法如小鼠移植模型或细胞系研究,无法实时观察人类造血干/祖细胞(HSPCs)从正常状态到前白血病细胞,最终成为白血病起始细胞(LICs)的完整转化过程。这项发表在《Leukemia》的研究突破性地利用CRISPR

    来源:Leukemia

    时间:2025-10-28

  • 通过工程改造的MTS-PUF-ALKBH3融合蛋白实现位点特异性的线粒体RNA N1-甲基腺苷去甲基化

    本研究围绕一种新型的、无需依赖CRISPR系统的线粒体RNA N1-甲基腺苷(m⁶A)去甲基化编辑工具展开,命名为MRD。该工具通过将线粒体定位的工程化PUF RNA结合蛋白与m⁶A去甲基酶ALKBH3融合构建。MRD能够在多种细胞系中实现对线粒体mRNA和tRNA中特定位置的m⁶A修饰进行精确去除,从而影响相关蛋白质的表达水平,同时表现出较低的脱靶效应。进一步的研究还表明,MRD能够系统地探索特定m⁶A修饰对细胞增殖、ATP生成、线粒体膜电位(MMP)和线粒体呼吸的影响。此外,在体内应用MRD,研究人员发现去除线粒体tRNA-Lys在A9位点的m⁶A修饰会导致小鼠严重的免疫缺陷表型,这通过转

    来源:Advanced Science

    时间:2025-10-28

  • 合成肽水凝胶模拟骨髓微环境验证CRISPR-CAR T联合疗法对急性髓系白血病的治疗潜力

    材料表征为模拟骨髓微环境的特性,我们设计了一种具有类似骨髓微环境力学和化学元素的三维多细胞微环境体系(图1A)。我们前期工作表明,聚合物聚(丙烯酸乙酯)(PEA)能够诱导骨髓中富含的细胞外基质分子纤连蛋白(FN)展开[35],使其形成仿生的纤维网络构象[36]。这一通常由细胞驱动的过程会暴露关键结构域——即肝素(P5F3)结合域,使生长因子得以富集并维持生物活性。讨论本研究旨在开发一种仿生骨髓微环境模型,用于测试针对骨髓相关疾病的新疗法。当前平台依赖动物源成分,可能引入生物变异性或系统不良反应。因此,我们采用全合成水凝胶平台模拟骨髓细胞外基质的弹性特征,从而调控间充质基质细胞获得微环境样表型以

    来源:Biomaterials

    时间:2025-10-28

  • 雄性驱动雌性不育系统:自限性控制疟疾媒介冈比亚按蚊的新策略

    疟疾仍然是全球最致命的传染病之一,每年导致超过60万人死亡,2.49亿人感染。尽管在预防和治疗方面取得了重大进展,但杀虫剂耐药性的出现严重阻碍了疟疾防控进程。冈比亚按蚊作为疟疾的主要传播媒介,在撒哈拉以南非洲地区尤为猖獗,该地区集中了全球96%的疟疾相关死亡病例。面对这一严峻挑战,科学家们迫切需要开发新的防控工具,其中基因修饰蚊虫技术被视为最有前景的方向之一。传统的基因控制策略主要分为两大类:自我维持型和自我限制型。自我维持型系统如CRISPR基因驱动能够无限期地在目标种群中传播,但存在生态安全风险;而自我限制型系统如RIDL虽然安全性更高,但需要多次大规模释放蚊虫,成本高昂且操作不便。正是在

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-28

  • ITGB6缺失通过PI3K/AKT通路缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的猪肠上皮细胞毒性机制研究

    亮点DON暴露增强IPEC-J2细胞中ITGB6的表达为探究ITGB6在DON诱导毒性中的潜在作用,我们使用IPEC-J2细胞作为研究模型,并用DON处理48小时。通过qRT-PCR和蛋白质印迹法检测ITGB6的表达。结果显示,与未处理的对照组细胞相比,DON处理显著提高了ITGB6在mRNA(图1A)和蛋白质(图1B)水平的表达,表明ITGB6可能参与了DON诱导的毒性反应。ITGB6基因敲除细胞的构建重组质粒测序讨论ITGB6在细胞应对外源刺激的反应中扮演多种角色。本研究中,我们观察到DON暴露后IPEC-J2细胞中ITGB6显著上调,这表明ITGB6在细胞应对DON毒性反应中具有潜在作用

    来源:Toxicology

    时间:2025-10-28

  • 基于ADNA启动CRISPR/Cas12a介导RCA循环的超快等温检测技术及其在呼吸道病毒诊断中的应用

    Section snippetsMaterials and methods材料和方法部分详见补充信息。Working principle of ACREACRE检测技术的开发始于工程化辅助DNA(ADNA)的设计。ADNA通过其靶标结合臂和Padlock结合臂,分别与靶标RNA和Padlock探针相互作用。样品制备过程中的快速变性和退火步骤增强了这些相互作用(图1A)。图1B概述了ACRE系统的组成部分。随后,我们设计了作为连接滚环扩增(RCA)与CRISPR-Cas12a系统桥梁的工程化Padlock探针。该Padlock是一条5‘磷酸化的单链DNA(ssDNA),包含两个...Conclu

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-10-28

  • 符合人体工程学的手持芯片:用于家庭快速自检的无仪器RPA-CRISPR平台

    亮点基于凯恩方法的多体动力学建模为实现可重复且可量化的无仪器流体驱动,我们从挥臂动作(一种常见且生物力学上高效的顺序能量传递策略)中汲取灵感。因此,我们建立了上肢的多体动力学模型,以在用户启动的挥臂动作与微流控芯片内的流体推进之间建立定量联系。使用凯恩方法,我们构建了一个三连杆、六自由度(DOF)的动力学模型,该模型将上肢简化为由肩关节、肘关节和腕关节连接的刚性节段。该模型能够计算由特定挥臂动作产生的末端效应器(手部)的瞬时加速度。通过将芯片固定在手中,该加速度被传递并转化为驱动试剂通过微通道所需的压力。该模型指导了芯片设计和操作手势的优化,以实现强大且用户无关的流体驱动。讨论在这项研究中,我

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-10-28

  • 利用基于CRISPR/Cas12a的RT-RPA技术快速且可视化地检测香菇球形病毒

    摘要香菇(Lentinula edodes)是一种全球重要的食用蘑菇,但病毒感染会阻碍菌丝生长、降低产量并降低品质,从而导致经济损失。本研究调查了韩国栽培的香菇中的病毒感染情况。我们开发了一种基于CRISPR/Cas12a的反转录-重组酶聚合酶扩增(RT-RPA)检测方法,用于快速准确地检测香菇球形病毒(LeSV),这种病毒是韩国感染香菇的主要真菌病毒。优化的RT-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法在34°C条件下只需20分钟即可完成,其灵敏度比RT-PCR高100倍。实地样本验证进一步证实了该方法比RT-PCR具有更优的检测效果。本文描述的RT-RPA-CRISPR/Cas12a方法

    来源:Virus Genes

    时间:2025-10-28

  • 综述:性发育障碍的基因治疗:当前应用与未来挑战

    性别发育障碍(Disorders of Sex Development, DSD)是一类涵盖遗传、表观遗传和环境因素的先天性综合征,其特征是染色体、性腺或解剖结构上的性别分化存在异常。DSD的发病机制复杂,涉及多个关键基因的调控网络,包括SRY、SOX9、NR5A1、WT1、FOXL2和AR等基因。这些基因在性别分化过程中扮演着核心角色,它们的突变或异常表达可能导致睾丸或卵巢发育异常,从而引发一系列临床表现,如性腺发育不全、性别认同困惑、生育能力障碍等。近年来,随着基因组测序技术的快速发展以及基因编辑工具的不断优化,DSD的分子机制研究和潜在治疗策略得到了显著推进。然而,尽管在实验研究中取得了

    来源:Frontiers in Genetics

    时间:2025-10-28

  • 综述:MYO15A诱导的先天性听力损失机制与基因治疗

    MYO15A基因与先天性听力损失引言听力损失(HL)是影响人类生活质量并导致终生残疾的重要因素之一。每1000名新生儿中,就有1名在婴儿期或幼儿期被发现存在听力损失,其中50%–70%的病例由遗传因素引起。遗传性听力损失(HHL)可分为综合征性听力损失(SHL)和非综合征性听力损失(NSHL),分别占30%和70%。目前,已有150个基因被报道与NSHL相关。MYO15A基因是常染色体隐性非综合征性听力损失(ARNSHL)的一个主要致病基因。肌球蛋白的一般蛋白结构MYO15A基因位于染色体17p11.2,包含67个外显子,跨越71,097 bp,编码肌球蛋白XVa(MYO15A)。其最长的mR

    来源:Gene

    时间:2025-10-28

  • 指数滚动圆扩增与回文导向的双向链位移扩增相结合,激活miR-155信号通路中的二聚体CRISPR/Cas12a

    乳腺癌(Breast Cancer, BC)作为全球女性癌症相关死亡的主要原因,其早期和精准的检测一直是临床研究的重点。近年来,随着分子生物学技术的不断进步,非侵入性诊断方法逐渐成为研究热点。其中,微小RNA(microRNA, miRNA)因其在疾病发生发展中的关键作用,成为具有潜力的生物标志物之一。miR-155作为一种高度保守的miRNA,已在多项研究中显示出其在乳腺癌诊断中的重要价值。然而,传统的检测方法仍存在灵敏度不足、操作复杂、依赖专业设备等问题,限制了其在临床中的广泛应用。针对上述挑战,研究人员提出了一种新型的集成放大平台,结合了指数型滚环扩增(Exponential Rolli

    来源:Sensors and Actuators B: Chemical

    时间:2025-10-28


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