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  • BRIGHT系统:通过二价近红外纳米抗体介导的级联照明实现非重复序列的高信噪比活细胞成像

    摘要基因组位点和基因组非依赖性DNA表现出与生理功能相关的异质性动力学。非重复序列的活细胞成像至关重要,但受到低信噪比(SNR)的限制,影响了精确识别和动态追踪。本研究报道了BRIGHT(Bivalent near-infrared nanobody-mediated cascade illumination of genomic loci for high-SNR tracking)系统的开发,用于非重复序列的活细胞成像。BRIGHT采用dCas9-n×ALFA靶向基因组位点,并通过二价结合以及靶向ALFA标签的二价近红外荧光纳米抗体(Bi-NIR-FbALFA)的抗原依赖性照明触发级联依赖

    来源:Advanced Science

    时间:2025-10-19

  • 基于肌肉特异性病毒样颗粒的基因编辑疗法治疗杜氏肌营养不良症

    肌肉是维持人体运动功能的核心组织,当肌肉细胞中的基因出现缺陷时,会导致一系列严重的遗传性肌肉疾病,其中杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy, DMD)是最常见的一种。这种疾病由于Dmd基因突变导致肌营养不良蛋白(dystrophin)缺失,患者会出现进行性肌肉萎缩和无力,最终因呼吸衰竭而早逝。传统的基因治疗方法面临巨大挑战——如何将基因编辑工具精准地递送到遍布全身的骨骼肌细胞中,同时避免对其他组织造成影响?目前,病毒载体如腺相关病毒(AAV)虽然能够递送CRISPR-Cas9系统,但存在长期表达、潜在免疫原性和脱靶效应等问题。而病毒样颗粒(virus-lik

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-19

  • 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除OsBADH2基因成功赋予籼稻品种IR-64巴斯马蒂香气

    水稻作为全球半数人口的主要粮食,是重要的营养来源。印度是全球第二大水稻生产国和消费国。稻米香气被视为最重要的性状之一,因其是决定市场价格的关键因素,并与地方及国家认同感相关。香气合成的遗传基础在水稻中已得到充分探索,其受控于甜菜碱醛脱氢酶2基因(betaine aldehyde dehydrogenase 2, OsBADH2)的隐性突变,该突变导致2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline, 2AP)的合成。然而,诸如IR-64等非香型水稻品种携带的是功能正常的OsBADH2基因。因此,为了在IR-64中诱导香气,研究人员采用了CRISPR/Cas9工具来敲除OsBADH

    来源:Plant Physiology Reports

    时间:2025-10-19

  • 综述:应对小麦Bipolaris sorokiniana的挑战:可持续粮食安全的治理策略与未来方向

    2 病原菌分类、形态与繁殖生物学Bipolaris sorokiniana属于Loculoascomycetes纲、Pleosporales目、Pleosporaceae科。其无性阶段可产生多细胞、椭圆形的分生孢子(15–28 × 40–120 μm),在培养基上菌落呈白色至深灰色。该菌主要通过分生孢子进行无性繁殖,有性阶段(Cochliobolus sativus)在自然界极为罕见,仅在实验室条件下可通过MAT-1与MAT-2交配型菌株配对诱导产生子囊壳。全基因组测序显示,强毒力分离株BS112基因组大小为35.64 Mb,含有ToxA效应子基因,该基因与Pyrenophora tritic

    来源:Discover Agriculture

    时间:2025-10-19

  • 综述:利用合成生物学重新设计共生体系统

    合成生物学工具助力共生体系统研究共生体(Holobiont)是指宿主与其关联的微生物群(包括细菌、古菌、真菌、原生生物和病毒)共同构成的一个协同整体,作为一个独立的生态和进化单元发挥作用。理解其内部复杂的相互作用对于揭示营养吸收、免疫功能和环境适应等生物学过程至关重要。合成生物学通过提供精确的遗传工具,正推动该领域从描述性研究转向功能性工程。合成生物学工具包解析共生体表面展示:工程化直接物理接触微生物伙伴需要通过细菌粘附素蛋白与宿主受体结合,完成“初次握手”以定植。表面展示技术通过将异源蛋白(如纳米抗体)与锚定基序融合表达,使它们突出细胞表面,介导与环境中其他细胞的相互作用。例如,利用根癌农杆

    来源:TRENDS IN Biotechnology

    时间:2025-10-18

  • 靶向肿瘤内在TAK1通过TNF-α驱动细胞死亡增强癌症免疫治疗

    尽管免疫检查点抑制剂在癌症治疗中取得了显著成功,但许多患者仍然面临治疗无应答或复发的问题。这促使科学家不断寻找能够增强现有免疫疗法效果的新策略。近年来,CRISPR筛选技术揭示了肿瘤细胞内在的TNF-α信号转导介质,特别是TAK1(转化生长因子β激活激酶1),在促进肿瘤对细胞毒性T细胞的敏感性方面发挥着关键作用。在这项发表于《Cell Death and Disease》的研究中,研究人员深入探讨了靶向肿瘤细胞中TAK1如何通过调控TNF-α驱动的细胞死亡机制来增强抗肿瘤免疫反应。他们发现,抑制TAK1能够显著降低肿瘤细胞对TNF-α诱导细胞毒性的阈值,使肿瘤细胞更容易发生程序性死亡。为了回答

    来源:Cell Death & Disease

    时间:2025-10-18

  • 基于空间限域效应激活纳米机器的无电源食源性病原体现场检测技术CEANMA

    亮点检测原理CEANMA采用一对DNA工程化纳米机器(Nanomachine I和Nanomachine II),当它们在目标细菌表面共定位时,可触发邻近诱导的滚环扩增(RCA)。Nanomachine I由金纳米颗粒核心构成,表面修饰两种单链DNA:结合链(Binding Strand)和间隔链(Spacer Strand)(图1a)。每条结合链包含一个3‘端硫醇修饰的聚胸腺嘧啶结构域(T60)和一个5’端的胆固醇分子,后者能像“分子锚”一样嵌入细菌膜。结论我们成功开发了基于空间限域效应激活纳米机器介导的扩增(CEANMA)技术,用于实现无电源、高灵敏度、可视化的食源性病原体(以沙门氏菌肠炎

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-10-18

  • 建立菊苣属植物原生质体技术平台以应用新型基因组编辑技术:从细胞再生到无DNA基因编辑的创新突破

    在植物育种领域,基因组编辑技术特别是CRISPR/Cas9系统的出现带来了一场革命。然而,尽管技术日益成熟,如何实现高效、无外源DNA整合的精准编辑仍然是制约其广泛应用的关键难题。传统的稳定转化方法需要将编辑工具整合到基因组中,不仅会产生转基因生物(GMO),还需要通过多代杂交来去除外源基因,耗时耗力。相比之下,通过原生质体瞬时转染预组装的核糖核蛋白(RNP)复合物——即Cas9内切酶与特异性单链向导RNA(sgRNA)的结合体——提供了一种无DNA的编辑策略,能有效避免外源遗传物质的整合。但是,建立标准化的原生质体再生体系仍然面临巨大挑战。不同品种和生物型之间再生效率存在显著差异,这使得从原

    来源:New Biotechnology

    时间:2025-10-18

  • 黄瓜CsCLV2功能缺失导致矮化与确定性生长的分子机制解析

    黄瓜(Cucumis sativus L.)作为全球重要蔬菜作物,其理想株型可优化空间利用并提升机械化栽培效率。本研究鉴定出一个矮化突变体csdw3,其表现为株高降低、节间缩短及节数减少。遗传分析表明该表型由单隐性基因控制。精细定位将候选区间锁定于1号染色体80 kb区域,并在CsCLV2基因中发现102 bp缺失——该基因编码与拟南芥CLAVATA2同源的富亮氨酸重复受体样蛋白。通过CRISPR-Cas9技术构建的功能缺失突变体重现了矮化表型,证实CsCLV2在株高调控中的作用。组织学分析显示,CsCLV2功能缺失导致茎尖分生组织(SAM)发育提前终止,从而减少节数与节间长度。蛋白互作实验进

    来源:The Plant Journal

    时间:2025-10-18

  • 利用抑制剂文库筛选小鼠早期胚胎发育新调控因子的创新研究及其在辅助生殖技术中的意义

    1 引言不孕症已成为全球性健康问题,约每六人中就有一人受影响。提高辅助生殖技术(ART)成功率亟需深入理解受精、早期胚胎发育和植入过程中的关键调控因子。尽管组学技术如蛋白质组学和基因组学已发现许多发育相关因子,但利用抑制剂文库进行功能筛选仍是发现新调控因子的有效策略。本研究通过建立新型筛选系统,旨在发现小鼠早期胚胎发育中的未知调控因子。2 材料与方法研究采用C57BL/6N品系小鼠,通过超数排卵技术(HyperOva诱导)和体外受精(IVF)获取单细胞期胚胎,并采用冷冻保存技术确保遗传背景一致性。使用SCADS抑制剂文库(Kit II ver. 2.0和Kit III ver. 1.6)共95

    来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology

    时间:2025-10-18

  • 综述:整合生理、分子和表观遗传策略培育抗旱作物

    Abstract干旱是制约全球作物生产最紧迫的环境胁迫因子之一,其发生频率和强度随着气候变化持续加剧。为应对水资源短缺,植物进化出涵盖生理、生化、激素和分子层面的多层次响应机制。这些机制包括根系构型调整、渗透调节、光合效率调控、抗氧化防御系统以及植物激素信号网络的协同作用。尽管在解析植物干旱响应单一机制方面已取得显著进展,但植物如何将这些响应协调整合为系统性抗逆策略仍存在知识空白。本综述整合当前植物干旱响应研究进展,着重阐释活性氧(ROS)稳态、激素交叉对话(如脱落酸ABA与乙烯的互作)及根系可塑性之间的动态互作关系。同时,我们重点探讨了可持续生物技术手段(包括生物刺激素和植物生长促进微生物P

    来源:Critical Reviews in Plant Sciences

    时间:2025-10-18

  • 综述:西瓜果实代谢组基因发现及其在育种中的应用

    西瓜果实代谢组基因发现及其在育种中的应用引言西瓜(Citrullus lanatus)作为一种全球性重要果蔬作物,其风味、营养及商品价值深受果实代谢组的影响。随着多组学技术的快速发展,科学家们得以深入解析调控西瓜果实品质的关键代谢物(如糖、有机酸、类胡萝卜素等)及其遗传基础。这篇综述系统梳理了近年来西瓜果实代谢组基因挖掘的突破性进展,并展望了其在现代育种中的应用前景。基因发现途径基因挖掘主要依靠正向遗传学(从表型到基因)和反向遗传学(从基因到表型)两大策略。正向遗传学通过GWAS、QTL定位及转录组学等方法,从自然变异或诱变群体中筛选目标表型并定位候选基因。反向遗传学则基于已知基因序列,利用C

    来源:Frontiers in Plant Science

    时间:2025-10-18

  • 整合单细胞转录组与全基因组CRISPR-CAS9筛选揭示三阴性乳腺癌肿瘤依赖性相关细胞亚群及其治疗意义

    引言三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中预后最差的亚型,由于缺乏内分泌治疗靶点,患者无法从靶向治疗或激素治疗中获益。肿瘤微环境(TME)的异质性进一步导致其高转移潜力和治疗抵抗。尽管已有研究尝试针对TME中的肿瘤相关细胞(如癌症相关成纤维细胞CAFs)寻找遗传标记和治疗策略,但TNBC的临床预后生物标志物和治疗选择仍然有限。CRISPR-Cas9系统作为一种高效的基因编辑技术,通过全基因组筛选能够系统性地鉴定肿瘤细胞生存所依赖的基因,为识别关键分子靶点提供了有力工具。本研究整合多组学数据,旨在识别TNBC中关键的肿瘤细胞亚群,作为预后标志物和潜在治疗靶点。方法研究利用包括单细胞RNA测序(scR

    来源:Frontiers in Oncology

    时间:2025-10-18

  • 碳分解代谢物阻遏元件CrcY/CrcZ调控恶臭假单胞菌KT2440聚羟基脂肪酸酯代谢的机制研究

    随着全球塑料污染问题日益严峻,生物可降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA)因其环境友好性备受关注。然而,PHA的大规模应用仍面临两大瓶颈:一是生产成本高昂,二是其机械性能(如脆性或强度不足)和热稳定性较差,难以替代传统石油基塑料。恶臭假单胞菌KT2440作为合成中链长度PHA(mcl-PHA)的模式菌株,可通过调控代谢通路优化PHA产量与性能,但其调控网络尤其碳分解代谢物阻遏(CCR)系统与PHA代谢的关联尚不明确。为解析CCR关键元件小RNA CrcY和CrcZ如何影响PHA合成,Che等人通过基因工程手段在恶臭假单胞菌KT2440中过表达CrcY和CrcZ,并系统评估了其在葡萄糖(非偏好碳源)和

    来源:Biotechnology for Biofuels and Bioproducts

    时间:2025-10-18

  • 综述:利用RNA干扰和CRISPR技术进展改善生物害虫防治

    RNAi-based pest controlRNA干扰(RNAi)技术通过引入双链RNA(dsRNA)激活外源性小干扰RNA(siRNA)通路,特异性降解靶标基因的信使RNA(mRNA),从而实现基因沉默。该技术已成功应用于鞘翅目害虫防治,如针对西方玉米根虫(Diabrotica virgifera virgifera)的转基因玉米以及针对科罗拉多马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)的喷雾式dsRNA生物农药。然而其应用面临四大挑战:靶基因选择缺乏通用性、物种间RNAi效率差异(鳞翅目昆虫存在耐受性)、dsRNA易被双链核糖核酸酶(dsRNases)降解以及细胞内

    来源:Current Opinion in Insect Science

    时间:2025-10-18

  • 耐铜海洋慢速动物球菌BARC菌株全基因组测序及其生物膜形成机制研究

    ABSTRACT本研究报道了耐铜且能形成生物膜的慢速动物球菌(Mammaliicoccus lentus)BARC菌株的完整基因组序列。该菌株分离自暴露于孟加拉湾的钛合金试片表面形成的海洋生物膜。其基因组为单一环状 contig,大小为2.9 Mb,GC含量为31.89%,包含2,988个基因,其中有2,623个编码序列(CDS)。ANNOUNCEMENT慢速动物球菌(Mammaliicoccus lentus)原归属于慢速葡萄球菌(Staphylococcus lentus),是一种革兰氏阳性、过氧化氢酶阳性、需氧的球菌,属于厚壁菌门(Bacillota)葡萄球菌科(Staphylococc

    来源:Microbiology Resource Announcements

    时间:2025-10-18

  • 冻干CRISPR-Cas9/sgRNA核糖核蛋白复合物靶向HPV-16/18的18个月内切酶活性稳定性评估

    CRISPR-Cas9内切酶活性的稳定性对其在分子诊断和基因编辑中的应用效果至关重要。研究人员针对人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus, HPV)16型和18型,通过多序列比对生成共有序列来选定靶序列,以确保高特异性。他们在HPV-16和HPV-18的E6基因内识别原间隔序列邻近基序(Protospacer Adjacent Motif, PAM),进而设计单向导RNA(single guide RNA, sgRNA)。研究采用来自Integrated DNA Technologies (IDT)的高保真DNA寡核苷酸,并通过体外转录合成sgRNA。这些sgRNA随后与Cas

    来源:Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids

    时间:2025-10-18

  • 综述:植物精密基因编辑中高效CAS核酸酶的发展新趋势

    植物精密基因编辑中高效CAS核酸酶的发展新趋势引言全球农业生产正面临气候变化引发的环境逆境及生物胁迫的严峻挑战,导致主要粮食作物和经济作物的产量持续下降。培育具有增强的抗逆性和适应性的作物品种已成为农业科学领域的革命性任务。传统育种方法如驯化和选择育种依赖于自然突变和遗传重组,过程耗时费力。随后发展的诱变技术(如电离辐射、化学诱变剂)虽提高了突变率,但难以避免非预期突变。在此背景下,识别调控特定性状的关键基因至关重要。组学技术,特别是基于LC-MS的定量蛋白质组学,已被广泛应用于研究作物抗逆性和抗病性相关基因。在多种基因组编辑技术中,基于CRISPR-Cas9(成簇规律间隔短回文重复序列及其相

    来源:Plant Science

    时间:2025-10-18

  • 多基因型杨树叶高效原生质体分离与转化体系的建立及应用

    Highlight本研究首次建立了跨四类杨树分类组(Leuce、Aigeiros、Tacamahaca和Turanga)的多基因型原生质体高效分离与转化体系,系统性评估了原生质体解离、纯化和转化效率的基因型差异,为杨树基因功能研究和分子育种提供了通用性技术平台。The effects of different enzyme solutions on protoplast enzymatic dissociation两种酶解溶液的对比研究表明:酶解溶液I(ES-I,含1.50%纤维素酶R-10 + 0.50%离析酶R-10)在不同基因型杨树中均能获得显著更高活性的原生质体,其效果优于酶解溶液II

    来源:Plant Science

    时间:2025-10-18

  • 银大马哈鱼成纤维样细胞系CSFL-1NC的建立及其在宿主-病原体相互作用研究中的潜力

    在水产养殖业蓬勃发展的今天,病毒性疾病如传染性胰腺坏死病毒(IPNV)和传染性鲑鱼贫血病毒(ISAV)对鲑鱼养殖业构成严重威胁。银大马哈鱼(Oncorhynchus kisutch)作为太平洋鲑鱼的重要物种,表现出对ISAV的独特耐受性,但其潜在机制尚不明确。由于缺乏可靠的体外研究模型,以往研究多依赖活体实验,存在成本高、周期长及伦理争议等问题。因此,开发银大马哈鱼的细胞系成为推动相关研究的迫切需求。本研究通过采集野生银大马哈鱼胸鳍组织,利用组织块培养法成功建立了一株自发永生化成纤维样细胞系CSFL-1NC。细胞在L-15培养基(含20%胎牛血清)中稳定增殖,经超过65代培养仍保持形态一致性。

    来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

    时间:2025-10-18


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