• 通过CRISPR敲除TAC1基因揭示杨树柱状直立生长的遗传基础与分子机制

  引言伦巴第杨（Populus nigra var. italica）因其独特的柱状直立生长习性被广泛用作景观树种，但其遗传机制长期未知。植物架构（包括分枝角度和器官空间分布）直接影响光能捕获效率与种植密度。前期研究表明，水稻TILLER ANGLE CONTROL1（TAC1）基因可通过调控分枝角度影响植株形态，但其在木本植物中的功能尚未明确。伦巴第杨PnTAC1-1基因存在无义突变通过对伦巴第杨基因组测序，发现其PnTAC1-1基因第三外显子存在T→A点突变，导致亮氨酸密码子（TTA）变为提前终止密码子（TAA），而PnTAC1-2未发现突变。该突变可能通过无义介导的mRNA降解（nonse

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-10-24

• 核基因编码的线粒体RNA聚合酶人工突变恢复番茄细胞质雄性不育系花粉育性

  1 引言细胞质雄性不育（CMS）与核基因编码的育性恢复（Rf）蛋白之间的互作是植物杂种优势利用的关键机制。番茄作为全球广泛种植的蔬菜作物，其F1杂交种生产长期面临去雄劳动力成本高和种子纯度保持困难的问题。虽然通过不对称体细胞杂交技术获得了携带orf137线粒体基因的番茄CMS材料，但现有野生种中发现的Rf基因恢复效果较弱，限制了CMS/Rf系统在番茄育种中的应用。近年来，诱变育种为创制新型Rf材料提供了新思路。拟南芥CMS研究中，通过乙烷甲基磺酸（EMS）诱变获得了PPR蛋白功能缺失型恢复突变体；玉米CMS-S系统中，核糖体蛋白基因RPL6/RPL14的失活同样可恢复育性。这些案例表明，针对配

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-10-24

• 基于CRISPR-Cas9通路优化与P450过表达的耶氏解脂酵母微生物合成中长链α, ω-二醇的代谢工程研究

  引言：中长链α, ω-二醇是合成聚酯和聚氨酯的关键前体，然而利用廉价烷烃原料进行微生物合成的研究尚不充分。产油酵母耶氏解脂酵母因其固有的疏水性底物代谢能力，在大肠杆菌等细菌系统之外为烷烃转化提供了独特优势。材料与方法：为实现烷烃从头合成α, ω-二醇，研究采用CRISPR-Cas9技术敲除了10个参与脂肪醇氧化的基因（包括FADH、ADH1-8和FAO1）以及4个与脂肪醛氧化相关的基因（FALDH1-4），构建了氧化活性降低的工程菌株YALI17。通过过表达烷烃羟化酶基因（特别是ALK1）进一步强化代谢能力，并以正十二烷为底物在控制pH条件下评估发酵性能。结果：工程菌YALI17从50 mM正

  来源：Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

  时间：2025-10-24

• 弱自然选择下蛾类黑化的遗传进化机制：茶尺蠖黑化位点解析揭示非适应性表型多样性形成新路径

  在进化生物学中，蛾类的黑化现象一直被视为自然选择的经典案例。其中最著名的当属英国椒花蛾（Biston betularia）的工业黑化：工业革命期间，树干被煤烟污染变黑，原本常见的浅色型（typica）蛾类因容易被天敌发现而减少，黑色型（carbonaria）则因伪装优势迅速扩散。这一现象完美印证了达尔文“适者生存”理论。然而，在自然界中，黑化现象是否总是由强烈的自然选择（如伪装需求）驱动？当缺乏明确的选择压力时，黑化性状又如何演化？茶尺蠖（Ectropis grisescens）为解答这一问题提供了独特模型。茶尺蠖是亚洲茶园的主要害虫，其自然种群中存在黑色与灰色两种体色型，与英国椒花蛾的多态性

  来源：National Science Review

  时间：2025-10-24

• LINC01612-DVL2-WNT轴通过稳定DVL2蛋白调控人内胚层分化的新机制

  在胚胎发育的奇妙旅程中，细胞如何从多能状态精确分化为特定胚层是一个基础而迷人的科学问题。特别是内胚层的形成，它关系到未来肺、肝、胰腺等重要器官的发育，对再生医学研究具有重要意义。然而，尽管科学家们已经发现了一些调控因子，但位于基因组"荒漠区域"的长链非编码RNA(lncRNA)在内胚层分化中的作用仍知之甚少。传统观点认为，基因通常成簇分布，但事实上人类基因组中存在大量基因稀少的"荒漠区域"。近年来研究发现，这些区域也能转录产生lncRNA，但它们的功能大多未知。更令人困惑的是，这些"荒漠lncRNA"往往表现出细胞类型特异性表达模式，暗示它们可能在特定发育阶段扮演重要角色。为了解决这一知识空白

  来源：Stem Cell Reports

  时间：2025-10-24

• RfxCas13d-crRNA-脱靶RNA复合物的冷冻电镜结构揭示其RNA编辑机制与构象变化

  杨（Yang）等人通过冷冻电镜（cryo-EM）解析了RfxCas13d（一种来源于Ruminococcus flavefaciens的VI-D型CRISPR-Cas效应蛋白）与crRNA（引导RNA）及脱靶单链RNA组成的三元复合物结构，以及RfxCas13d与crRNA的二元复合物结构，分辨率分别达到3.10 Å和3.13 Å。研究发现，当结合脱靶RNA时，RfxCas13d会发生构象变化，但其催化活性位点保持稳定。镁离子（Mg2+）在稳定crRNA重复区域结构中发挥关键作用，可能影响RNA结合能力。该研究为理解Cas13d的RNA靶向机制提供了结构依据，并推动了其在转录组工程中的应用发展

  来源：Structure

  时间：2025-10-24

• 雄性不育4（MS4）的精细图谱绘制及候选基因分析促进了普通野生稻（Oryza rufipogon）的完全雄性不育

  联会复合体（synaptonemal complex, SC）中的横向丝（transverse filament, TF）蛋白对水稻的减数分裂至关重要，但其在雄性不育中的作用尚未得到研究。我们以元江普通野生稻（Yuanjiang common wild rice, YJCWR）作为供体亲本，在YUNDAO 1的遗传背景下培育了一系列渐渗系（introgression lines, ILs, BC4）。Male Sterile 4（MS4）被定位到一个包含OsZEP1（Os04g37960）的49.8 kb区域，该基因编码一种横向丝蛋白。纯合不育系的花药较短、较弱、呈淡黄色，并且产生的花粉不育。

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-10-24

• 综述：迈向无组织植物工程：实现可持续园艺转型的新兴平台

  随着非组织培养技术的出现，园艺作物的遗传转化方式正在发生变革。这些技术突破了基因型依赖性、再生效率低下以及需要无菌培养环境等长期存在的限制。本文综述了近年来在植物体内（in planta）进行遗传转化的方法，包括基于再生活性的注射递送技术（RAPID）、切枝-浸渍-发芽（CDB）、病毒介导的转化、纳米粒子辅助的转化以及由农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）诱导的再生方法，并评估了这些方法在不同物种中的适用性。我们还探讨了将这些技术与发育调控因子（如BABY BOOM/BBM、WUSCHEL/WUS）、可视化标记物（如RUBY）以及CRISPR/Cas系统结合使用，以提高转

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-10-24

• 高粱k1C卡非林家族大规模缺失与再平衡研究：CRISPR/Cas9编辑对营养品质与蛋白体形态的影响

  引言高粱（Sorghum bicolor）作为重要的谷物作物，因其抗逆性强而广泛种植于边际土地。然而，高粱籽粒蛋白质存在必需氨基酸赖氨酸缺乏和消化率低下的问题，这主要归因于富含脯氨酸的卡非林（kafirin）贮藏蛋白占籽粒蛋白总量的70%以上，且形成的蛋白体（protein bodies）结构致密难以消化。为改善高粱营养品质，研究者尝试通过CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向调控α-卡非林基因家族表达，以期引发蛋白酶组再平衡（proteome rebalancing）效应。材料与方法研究以RTx430高粱为背景，利用特异性sgRNA构建体靶向k1C基因家族的保守序列，培育出19Q4-77 w

  来源：Frontiers in Plant Science

  时间：2025-10-24

• 皮肤创伤修复中的微生物盟友：从免疫调控到工程化益生菌 therapeutics 的转化前沿

  论文解读在临床医学中，皮肤创伤修复始终面临严峻挑战，尤其是糖尿病足溃疡（DFU）等慢性伤口，其复发率高达80%，死亡率与癌症相当。传统治疗依赖抗菌药物和被动敷料，但无法解决免疫失衡、生物膜形成及组织再生障碍等核心问题。近年来，研究视角发生根本转变：皮肤微生物组不再被视为感染的根源，而是主动参与修复的“盟友”。这篇发表于《Burns & Trauma》的综述系统梳理了微生物通过免疫调控促进伤口愈合的机制，并前瞻性地提出工程化益生菌作为下一代智能疗法的潜力。研究团队通过整合免疫学、合成生物学与纳米材料技术，构建了从基础机制到临床转化的完整框架。关键技术包括：（1）利用CRISPR-Cas9

  来源：Burns & Trauma

  时间：2025-10-24

• 芳烃受体非经典DNA调控元件的功能基因组学分析揭示其生理病理意义

  当我们暴露于二手烟、化石燃料燃烧产物等环境污染物时，体内一种名为芳烃受体(Aryl Hydrocarbon Receptor, AHR)的转录因子会被激活。传统认知中，AHR需要与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)形成二聚体，结合到经典的异生响应元件(Xenobiotic Response Element, XRE)上调控基因表达。然而近年研究发现，AHR还能通过结合非经典响应元件(Non-Consensus XRE, NC-XRE)来调控基因，但这种非经典途径的基因组分布规律和功能意义一直缺乏系统研究。为了解开这个谜题，研究人员开展了一项创新性研究。他们通过对TCDD(2,3,7,8-四氯二苯

  来源：Toxicological Sciences

  时间：2025-10-24

• 体细胞XIST缺失对X染色体失活维持机制的影响：逃逸基因的表观遗传调控新发现

  在女性哺乳动物细胞中，X染色体失活（XCI）是维持基因剂量平衡的关键机制。长链非编码RNA XIST在这一过程中扮演着核心角色，它能够引导一条X染色体转化为异染色质状态，即巴氏小体。然而，这一沉默机制并非绝对有效——约20%的X连锁基因能够"逃逸"这种失活作用，这些逃逸基因往往编码重要的转录因子和染色质调节因子，其表达失调与多种疾病密切相关。随着研究的深入，科学家发现XIST表达异常与癌症发生和衰老过程存在显著关联。在肿瘤细胞中经常观察到XIST表达下调，而衰老细胞中则出现XCI缺陷现象。这些发现引出了一个关键科学问题：在发育成熟后的体细胞中，XIST是否仍然对XCI维持具有重要作用？尽管早期

  来源：Human Molecular Genetics

  时间：2025-10-24

• 利用CRISPR-Cas9基因组编辑靶向致癌融合基因驱动的NUT癌

  NUT癌（NUT Carcinoma, NC）是一种罕见但极具侵袭性的恶性肿瘤，患者中位生存期仅6-7个月。这种癌症的特征是NUTM1基因与伴侣基因（最常见的是BRD4或BRD3）发生融合，产生致癌融合蛋白，通过重塑表观遗传景观驱动肿瘤发生。目前手术、化疗和放疗效果有限，迫切需要新的治疗方法。以往研究尝试使用BET抑制剂（BETi）靶向BRD4-NUT融合蛋白，但临床疗效有限。由于NUT蛋白通常仅在生殖细胞中表达，因此成为NC治疗的理想靶点。然而，目前尚无直接靶向NUT的分子抑制剂，而RNA干扰和蛋白降解技术等方法的效果是可逆的。CRISPR-Cas9基因编辑技术能够直接在DNA水平上永久性地

  来源：Molecular Therapy Oncology

  时间：2025-10-24

• 综述：精准基因编辑：CRISPR-Cas在现代遗传学中的力量

  基因编辑技术通过对基因组DNA进行精准修饰，已经彻底改变了分子生物学领域。它能够实现特定DNA序列的添加、移除或修改，应用范围涵盖基因敲除、治疗性基因校正以及靶向遗传性状的设计。这些技术的核心依赖于两种主要的DNA修复机制：同源定向修复（HDR），可实现精确的基因组改变；以及非同源末端连接（NHEJ），这通常会导致缺失或移码错误等突变。在众多基因编辑平台中，CRISPR-Cas系统因其简单、低成本和高效性而成为应用最广泛的工具。基因编辑技术的历史背景基因编辑技术的发展经历了几个关键阶段。兆核酸酶（Meganucleases）是最早的可编程核酸酶之一，能识别14-40个碱基对（bp）的大片段DN

  来源：Molecular Therapy Nucleic Acids

  时间：2025-10-24

• 鲑鱼上皮细胞系中Myd88基因缺失揭示其在细菌识别与免疫应答中的关键作用

  Toll样受体(TLR)作为一类模式识别受体，能够识别病原相关分子模式(PAMP)和损伤相关分子模式(DAMP)，进而启动免疫应答。TLR会选择性招募不同的衔接蛋白分子，其中髓样分化初级反应蛋白88(MyD88)可介导除TLR3之外所有TLR的下游信号传导。为探究鱼类TLR信号通路，研究团队采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术，成功构建了命名为MYD88C2的myd88基因敲除克隆上皮样鱼细胞系。通过基因表达谱分析和报告基因检测手段，研究人员在热灭活弧菌(Vibrio anguillarum)、热灭活大肠杆菌(Escherichia coli)、鞭毛蛋白(flagellin)、酵母聚糖(z

  来源：Cell and Tissue Research

  时间：2025-10-24

• 乳酸乳球菌天然质粒功能解析：代谢与工业性状的协同调控机制

  在微生物的世界里，小小的质粒却扮演着大角色。作为染色体外的遗传元件，天然质粒如同细菌的"瑞士军刀"，携带各种功能基因帮助宿主适应复杂环境。乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）作为重要的工业发酵菌株，广泛应用于食品、医药等领域，其天然质粒的研究一直备受关注。然而，当前研究多集中于模式菌株，对非模式菌株中质粒的功能认知仍存在大量空白。特别是在工业应用背景下，研究人员发现不同乳酸乳球菌菌株携带的质粒数量和大小差异显著，从2kb到258kb不等，这种多样性暗示着质粒可能对菌株的工业性状产生重要影响。但是，质粒如何影响宿主代谢、它们之间是否存在协同作用、以及如何利用这些认识进行菌株改良等问

  来源：Journal of Dairy Science

  时间：2025-10-24

• 综述：CRISPR/Cas驱动的电化学传感器在食品安全检测中的应用：现状、挑战与未来前景

  引言食品安全已成为影响全球人类健康的重大挑战，从食品生产到消费的各个环节都可能存在生物性危害（如细菌、病毒、寄生虫）和化学性危害（如毒素、重金属离子、农药残留）。传统检测方法如色谱法、酶联免疫吸附测定（ELISA）、聚合酶链式反应（PCR）等虽准确性高，但存在设备昂贵、操作复杂、耗时长等局限，难以满足现场快速检测的需求。电化学技术以其设备成本低、灵敏度高、易于微型化等优势，为快速检测提供了理想解决方案。然而，传统电化学传感器在特异性方面存在不足。成簇规律间隔短回文重复序列及其相关系统（CRISPR/Cas）技术的出现，特别是其卓越的靶标识别能力，为电化学传感器带来了革命性的提升。两者结合形成的

  来源：TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY

  时间：2025-10-24

• 环工程改造AtCas9实现高效广谱基因组编辑

  基因组编辑技术近年来飞速发展，其中CRISPR/Cas9系统因其可编程性和高效性成为生命科学领域的革命性工具。然而，尽管已有多种Cas9同源蛋白被发掘和应用，许多蛋白在真核细胞中的编辑效率仍不理想，这限制了它们在基因治疗等领域的应用。特别是那些来源于嗜热微生物的Cas9蛋白，虽然具有优良的热稳定性和较宽松的PAM识别特性，但在哺乳动物生理温度下活性较低，难以发挥其优势。在这项发表于《Cell Insight》的研究中，研究人员聚焦于解决嗜热Cas9在哺乳动物细胞中编辑效率低的关键问题。他们创新性地提出了环工程策略，通过对蛋白质表面暴露的环区域进行理性设计，成功开发出具有显著改善编辑性能的AtC

  来源：Cell Insight

  时间：2025-10-24

• 基于适配体/CRISPR-Cas12a的双模生物传感器的开发，用于无创结直肠癌筛查中检测Fusobacterium nucleatum细菌

  结直肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，也是导致癌症相关死亡的主要原因。然而，目前的CRC筛查方法复杂、具有侵入性，并且灵敏度较低。最新研究表明，肠道微生物群失衡，尤其是Fusobacterium nucleatum水平的升高，可能是CRC的一个有前景的生物标志物。在这项研究中，通过将高特异性适配体与滚环扩增（RCA）和CRISPR/Cas12a技术结合，开发了一种用于检测F. nucleatum的灵敏且特异的检测平台。适配体能够实现特异性目标识别，RCA则放大目标信号，而Cas12a介导的荧光淬灭底物的切割会产生可量化的荧光或灰度信号。使用微孔板读数仪，该检测方法的检出限（LOD）为3.68

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-24

• 利用CRISPR/Cas12a集成离子电子生物传感器与疏水化纳米通道对m6 A修饰RNA的超灵敏检测：通过机器学习实现早期癌症诊断

  N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物RNA中最常见的内部修饰类型，近年来由于其在校准基因发生、癌症进展和转移中的关键调控作用而成为研究的焦点。然而，传统的m6A修饰位点检测方法存在操作复杂、难以定量评估甲基化水平以及假阳性率较高的问题，严重限制了这些方法在临床和机制研究中的应用。在这项研究中，我们开发了一种超灵敏的离子电子生物传感器，该传感器基于疏水化的阳极氧化铝（AAO）纳米通道平台，将CRISPR/Cas12a系统的精准目标识别能力与夹心杂交链反应（CHCR）的高效信号放大技术相结合。这种集成方式使得能够以低至32 aM的检测限实现对m6A修饰RNA的超灵敏和特异性检测。针对MALAT1和H

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-24

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