• 综述：微生物合成铁载体的新一代视角：分子工程、多组学见解及智能气候韧性作物应用

  铁载体的基础功能与农业意义铁载体是微生物在铁限制条件下合成的低分子量铁螯合化合物，对铁元素的获取具有关键作用。近年来，因其在促进植物生长、缓解环境胁迫及抑制病害中的多面功能，铁载体在可持续农业领域受到日益关注。这类化合物不仅帮助植物改善铁营养状况，还间接增强作物对干旱、盐碱等非生物胁迫的抵抗力。分子工程与合成生物学进展借助合成生物学和CRISPR/Cas介导的基因组编辑技术，研究者能够对铁载体生物合成基因簇（BGCs）进行精确操作。这类技术不仅提高了铁载体的产量，还扩展了其功能多样性，例如通过理性设计优化螯合效率和特异性。分子水平的操纵为开发高性能微生物菌株提供了全新途径。多组学技术揭示合成与

  来源：World Journal of Microbiology and Biotechnology

  时间：2025-10-18

• 基于F. rodentium Cas9结构功能解析的CRISPR-Cas蛋白工程新策略

  基因编辑技术的崛起为生物医学领域带来了革命性变革，尤其是CRISPR-Cas9系统，因其高效性和灵活性成为遗传疾病治疗的热门工具。然而，广泛应用的SpCas9存在两大瓶颈：一是脱靶效应可能导致非目标位点的意外突变，二是其依赖的“NGG”原型间隔序列邻近基序（PAM）限制了基因组中特定区域的靶向能力。这些问题严重制约了CRISPR技术在临床治疗中的安全应用。在此背景下，来源于Faecalibaculum rodentium的Cas9（FrCas9）因其独特的5'-NRTA-3' PAM识别特性及高编辑精度引起关注。该PAM序列富含AT碱基，尤其适用于靶向真核生物启动子区的TATA盒，但FrCas

  来源：Cell Genomics

  时间：2025-10-17

• 基于三维染色质互作图谱的胰腺疾病风险增强子预测与功能验证

  胰腺作为人体重要的内分泌和外分泌器官，其功能障碍会导致糖尿病、胰腺炎和胰腺癌等多种疾病，全球受影响人群超过10%。尽管全基因组关联研究(GWAS)已鉴定出大量与胰腺疾病相关的遗传变异，但90%以上的风险位点位于非编码区域，其中超过80%落在增强子区域。这些增强子如何调控基因表达、在哪些细胞类型中发挥作用，以及如何影响疾病易感性，至今仍是未解之谜。为了解决这一难题，美国国立卫生研究院国家癌症研究所的H. Efsun Arda团队在《Cell Genomics》上发表了最新研究成果。研究人员通过对28名捐赠者的胰腺组织进行分选，获得了纯度超过95%的五种原代胰腺细胞(α、β、δ细胞、腺泡细胞和导管

  来源：Cell Genomics

  时间：2025-10-17

• 综述：多路工程化和多功能T细胞用于精准有效的免疫治疗

  1 引言过继性T细胞转移已成为现代癌症免疫治疗的支柱技术。在CRISPR-Cas9等病毒和非病毒技术推动下，基因工程为新兴细胞疗法及改良成熟方法（如嵌合抗原受体修饰T细胞）提供了新机遇。然而，第一代基因修饰T细胞疗法仍受限于T细胞生物学固有约束，包括T细胞耗竭、向敌对肿瘤床的归巢能力差、毒性作用以及肿瘤抗原逃逸相关挑战。多重基因编辑技术能通过进一步工程化改造显著扩展细胞治疗潜力，目前聚焦于利用现有细胞工程技术对单个T细胞进行多位点基因工程改造和/或赋予多种新功能，以规避癌症过继免疫治疗的缺陷。2 T细胞工程化方法多种基因修饰方法可实现外源遗传物质插入基因组或改变特定基因序列。这些技术主要分为两

  来源：Frontiers in Immunology

  时间：2025-10-17

• 人类诱导多能干细胞工具箱：解析性染色体效应对发育与疾病的调控机制

  在哺乳动物中，雄性（XY）与雌性（XX）在发育和疾病易感性方面存在显著差异。传统观点将这些差异归因于性激素环境的不同，但最新研究表明性染色体补体本身可直接影响健康与疾病状态下的表型。例如，两条X染色体使女性更易患自身免疫性疾病，而男性Y染色体丢失则与心血管疾病、神经退行性变和癌症风险增加相关。然而，在缺乏性激素的情况下解析性染色体基因如何直接影响发育和疾病易感性，仍是生物学和个性化医学领域的重大挑战。利用人类诱导多能干细胞（hiPSCs）及其分化衍生物进行体外研究，为探讨性别差异提供了重要平台。但这一体系面临两大挑战：首先，现有的XY和XX hiPSCs系源自不同个体，其常染色体DNA序列的差

  来源：Stem Cell Reports

  时间：2025-10-17

• 综述：基于CRISPR/Cas系统的病原菌检测策略

  引言病原菌，如金黄色葡萄球菌（S. aureus）、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌（L. monocytogenes）等，是引发呼吸道疾病、消化系统感染等多种人类疾病的主要元凶。因此，对病原菌进行特异、灵敏且快速的检测，对于保障公共卫生安全至关重要。传统的检测方法，如显微镜检查、微生物培养、分子生物学鉴定等，往往受限于耗时长、操作复杂、依赖大型仪器以及假阳性/假阴性结果等问题。近年来，CRISPR/Cas系统因其在识别和切割核酸序列方面的高特异性，已成为开发病原菌检测方法的强大平台。CRISPR/Cas系统：起源、发展、分类、工作原理和应用CRISPR/Cas系统于1987年在大肠杆菌（E.

  来源：TrAC Trends in Analytical Chemistry

  时间：2025-10-17

• 综述：作物改良的涡轮增压：利用多重编辑技术进行多基因性状工程及超越

  多重CRISPR编辑技术作为植物基因组工程的一个变革性平台，能够同时靶向多个基因、调控元件或染色体区域。这种方法对于解析基因家族功能、解决遗传冗余问题、设计多基因性状、加速性状叠加以及实现从头驯化都非常有效。其应用现已超越标准基因敲除，扩展到表观遗传和转录调控、染色体工程以及无转基因编辑等领域。这些能力不仅推动了如一年生作物等物种的改良，也在更复杂的系统中取得进展，例如多倍体、未驯化的野生近缘种以及具有长世代周期的物种。多重编辑技术克服遗传冗余基因复制和基因家族在植物基因组中普遍存在。同源基因或基因家族成员的功能冗余（无论是完全、部分还是重叠冗余）对解析重要性状背后的因果基因机制构成了主要挑战

  来源：The Plant Journal

  时间：2025-10-17

• 通过调节独脚金内酯（SL）通路优化番茄分枝构型以提升垂直农业产能

  独脚金内酯通路关键基因的演化保守性与表达模式系统发育分析表明，番茄SlD14和SlMAX1基因在进化过程中高度保守，其蛋白基序组成与拟南芥、水稻等物种高度相似。组织表达谱显示SlD14在根和叶片中优势表达，而SlMAX1在茎部表达显著。在三杆确定型番茄（triple-determinate）中，SlD14在叶片中的表达量显著高于根部，SlMAX1则在茎顶端分生组织持续表达，暗示二者在调控植株架构中具有时空特异性功能。SlD14与SlMAX1突变引发分枝加速与株高降低通过CRISPR-Cas9技术构建的sld14和slmax1突变体表现出显著的表型变化：sld14CR-1、sld14CR-2及s

  来源：Journal of Integrative Plant Biology

  时间：2025-10-17

• 靶向BLVRB：乳腺癌治疗新策略——调控氧化还原稳态与膜功能的关键机制

  在乳腺癌研究领域，科学家们一直致力于寻找能够特异性靶向癌细胞的新型治疗策略。乳腺癌细胞因其快速增殖特性，表现出显著的代谢和线粒体活性增强，这导致细胞内氧化还原平衡被打破。为了维持生存，癌细胞进化出多种氧化还原防御机制，这种与正常细胞的差异为癌症治疗提供了独特的"治疗窗口"。然而，当前针对氧化还原稳态的靶向治疗策略仍显不足，特别是对于血红素代谢这一关键通路的研究尚不充分。血红素代谢在乳腺癌中经常发生改变，是调控氧化还原稳态和铁代谢的重要环节。血红素降解途径通过两种非冗余的胆绿素还原酶BLVRA和BLVRB，将细胞毒性的血红素逐步代谢为强效抗氧化剂胆红素。尽管此前研究发现在多种恶性肿瘤中存在BLV

  来源：Breast Cancer Research

  时间：2025-10-17

• 综述：细菌与噬菌体间CRISPR中心竞争的新旧策略

  Acr as stoichiometric inhibitors of Cas proteinsRNA引导的靶核酸干扰是CRISPR介导免疫的核心环节。阻止Cas蛋白与向导RNA（crRNA）或靶核酸的结合成为最直接的CRISPR抑制策略。Cas蛋白需先结合携带引导序列的CRISPR RNA（crRNA），并通过识别原间隔序列邻近基序（PAM）启动靶标探查（图1中 panel）。当Cas在靶标上识别PAM后，引导序列与靶序列进行配对，形成R-loop结构进而激活核酸切割功能。多数Acr蛋白通过化学计量学抑制方式阻断这一过程：AcrIIC1、AcrIIC2和AcrIIC3通过结合Cas9的HNH

  来源：Current Opinion in Structural Biology

  时间：2025-10-17

• 利用YY超雄技术及amh基因验证培育耐盐粉红罗非鱼全XY群体的研究

  亮点粉红罗非鱼性连锁 indel 标记的验证通过设计位于amh基因上游的引物，我们在LG23染色体上开发出性连锁DNA标记。该标记在XX、XY和YY个体中分别呈现1295 bp、1295/1134 bp混合条带及1134 bp单一条带（图1）。对192尾雄性和192尾雌鱼的基因分型显示，分子性别鉴定准确率达96.88%，为全雄群体选育提供了关键技术支撑。YY超雄鱼的规模化生产通过投喂含17β-雌二醇（E2，120 mg/kg）的饲料对5-30日龄仔鱼进行性逆转，获得214尾XY生理雌鱼。将其与XY雄鱼交配后，在10个家系中培育出231尾YY超雄鱼。其中5尾YY超雄鱼与XX雌鱼交配产生的全XY子

  来源：Aquaculture

  时间：2025-10-17

• 一种高效的CRISPR-Cas12a工具，用于迭代基因组编辑、简化最小化过程以及对Pseudomonas phage S1的载荷工程改造

  ### 精准工程化噬菌体基因组的进展在现代生物技术和治疗开发领域，能够对噬菌体基因组进行精确工程化的能力变得至关重要。噬菌体作为天然的细菌病毒，因其独特的结构和高效的感染机制，在合成生物学和抗菌治疗中展现出巨大的潜力。然而，天然噬菌体往往携带大量未明确功能的基因，这不仅增加了安全评估的复杂性，也限制了其在临床应用中的潜力。因此，开发一种高效、无痕的基因组编辑方法，对于推动噬菌体作为安全有效的治疗工具具有重要意义。本研究中，我们引入了一种基于CRISPR-Cas12a的高效、无痕基因组编辑系统，专门用于一种具有致病性的铜绿假单胞菌噬菌体——vB_PaeM_SCUT-S1（以下简称S1）。该系统通

  来源：Systematic and Applied Microbiology

  时间：2025-10-17

• 整合的转录组学和代谢组学分析揭示了用于提高谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）中L-色氨酸产量的新遗传靶点

  l-色氨酸是一种对人体和动物至关重要的氨基酸，因其在蛋白质合成、生理调节以及多种工业应用中的广泛价值而受到关注。近年来，微生物发酵技术在l-色氨酸生产中取得了显著进展，成为一种高效、经济且环保的生产方式。Corynebacterium glutamicum（简称C. glutamicum）作为一种具有高生物安全性和工业适应性的微生物底盘，被广泛用于氨基酸的工业生产。在本研究中，我们通过多轮理性的代谢工程策略，构建了一种能够高产l-色氨酸的C. glutamicum菌株TR26，并通过比较转录组学和代谢组学分析，揭示了其在l-色氨酸生产中的分子机制，同时识别出潜在的代谢瓶颈。在对TR26与它的亲

  来源：Systematic and Applied Microbiology

  时间：2025-10-17

• CRISPy-web 3.0：一个用于CRISPR和TnpB基因组编辑应用的多模态引导RNA设计的统一平台

  CRISPy-web 3.0 是一个交互式的网络平台，专门用于基于 CRISPR-Cas9 的基因组编辑系统中的理性引导 RNA（gRNA）设计。该平台的更新版本不仅扩展了其功能，还增强了对多种基因编辑系统的支持，包括传统的 Cas9 系统、CRISPRi（CRISPR 干扰）以及 TnpB/ωRNA 系统。通过这一升级，CRISPy-web 3.0 成为了一个更加灵活和可扩展的工具，为微生物基因组编辑提供了更全面的解决方案。CRISPR 技术自问世以来，已经成为基因组工程领域的重要工具。它允许科学家以高度精确的方式对 DNA 进行编辑，从而实现对基因功能的调控。在微生物研究中，这一技术的应用

  来源：Systematic and Applied Microbiology

  时间：2025-10-17

• 基于CRISPR的合成生物学工具包在Candida viswanthii中的开发以及对响应压力的Ena1样蛋白的功能分析

  在工业生物技术领域，酵母作为一种重要的微生物资源，被广泛应用于酶类、生物化学品和单细胞蛋白的生产。特别是*Candida*属酵母，因其在生物转化和可持续生物合成中的潜力，成为近年来研究的热点。然而，尽管*Candida*酵母在工业应用中展现出巨大前景，其基因编辑工具仍处于发展初期，这在很大程度上限制了其在基因工程和代谢工程中的应用。本研究旨在建立一种高效的基因组编辑策略，以克服*Candida viswanathii*（Cv310）基因编辑中的技术障碍，并进一步探索其在工业应用中的潜力。*Candida viswanathii*作为一种非传统酵母，具有自然利用多种碳源的能力，包括脂肪酸衍生物和

  来源：Systematic and Applied Microbiology

  时间：2025-10-17

• 非洲凤仙高效再生体系与CRISPR/Cas9基因编辑技术的创新突破

  非洲凤仙因其药用、观赏和经济价值备受关注，但传统繁殖方式（种子和扦插）面临种子成熟度低、生根率差、季节限制和易感病害等挑战。现有组织培养技术依赖腋芽增殖，但增殖效率低且愈伤组织分化困难。本研究通过优化激素组合（如6-苄氨基嘌呤(6-BA)、噻苯隆(TDZ)和萘乙酸(NAA)），筛选高效外植体（带子叶下胚轴），建立了愈伤组织诱导与不定芽再生体系。在添加2.0 mg/L 6-BA、2.5 mg/L TDZ和0.5 mg/L NAA的MS培养基中，愈伤组织诱导率达93.33%；使用1.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L NAA和0.3 mg/L IAA时，不定芽诱导数量达每外植体48.67个；

  来源：Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)

  时间：2025-10-17

• 荔枝霜疫霉延伸蛋白PlElp3b通过调控自噬稳态影响菌丝生长与致病性的机制研究

  荔枝（Litchi chinensis Sonn.）作为热带亚热带地区的高价值水果，因其营养丰富和独特风味备受青睐。然而，由卵菌病原体荔枝霜疫霉（Phytophthora litchii）引起的荔枝霜疫病严重制约产业发展，常造成采后重大经济损失。目前防治主要依赖化学杀菌剂，但抗药性及环境风险问题日益突出，亟需深入解析病原菌的致病机制以开发可持续防控策略。延伸蛋白复合体（Elongator complex）作为真核生物中高度保守的多功能蛋白组装体，其催化亚基Elp3通过组蛋白乙酰化、tRNA修饰等途径参与转录延伸、胁迫响应及发育调控。在丝状真菌中，Elp3同源蛋白已被证实影响菌丝生长、孢子产生及

  来源：Phytopathology Research

  时间：2025-10-17

• 一种多重RPA-CRISPR/Cas12a平台，用于快速准确地鉴定产气荚膜梭菌的毒素类型

  在当今全球食品安全形势日益严峻的背景下，快速、准确的病原体检测技术对于有效控制和监测食源性疾病暴发具有重要意义。特别是对于*Clostridium perfringens*（产气荚膜梭菌），这种细菌是全球范围内导致食源性疾病的首要原因之一，因此开发高效的分子分型方法显得尤为迫切。现有的检测手段虽然在实验室环境中表现出色，但往往依赖复杂的设备和专业人员，这在资源有限的地区或紧急情况下显得不够灵活。为此，研究人员开发了一种集成化的检测平台，结合了多重重组酶介导的等温扩增（RPA）技术和CRISPR/Cas12a介导的检测方法，从而实现了对*Clostridium perfringens*多种毒力基

  来源：Talanta

  时间：2025-10-17

• 增强UDP-阿拉伯糖的供应，并从Dipsacus asperoides中工程化获得糖基转移酶DaUGT121，用于在大肠杆菌中合成Cauloside A

  在自然界的生物化学反应中，糖基化是一种常见的修饰方式，能够显著影响化合物的生物活性与功能特性。其中，以阿拉伯糖为糖基供体的糖基化过程在某些具有重要药用价值的天然产物合成中占据关键地位。例如，一些具有抗真菌、抗癌等特性的化合物，其生物活性往往依赖于特定的阿拉伯糖基化结构。然而，由于阿拉伯糖供体尿苷二磷酸-阿拉伯糖（UDP-Ara）在植物中的含量极为有限，且传统提取方法往往破坏植物组织，使得从天然来源大规模获取UDP-Ara变得极具挑战性。为了解决这一问题，科学家们开始探索通过微生物转化的方式实现UDP-Ara的高效合成，并进一步利用该供体进行高价值糖基化产物的生物合成。本文研究的焦点便是如何通过

  来源：Engineering

  时间：2025-10-17

• Senataxin（SETX）RNA/DNA解旋酶在抗原受体基因多样化过程中确保V(D)J重组保真性的新机制

  在适应性免疫系统的建立过程中，B淋巴细胞和T淋巴细胞需要通过一种称为V(D)J重组的精确基因重组机制，来产生能够识别无数病原体的多样化抗原受体。这个过程就像是基因的“剪贴游戏”，将分散的可变区（V）、多样区（D）和连接区（J）基因片段组装在一起。重组过程由RAG1/RAG2核酸酶复合物启动，它在特定的重组信号序列（RSS）处切割DNA，产生双链断裂（DSBs）。随后，细胞通过一种主要的DNA修复途径——非同源末端连接（NHEJ）——将这些断裂的DNA末端准确连接起来，形成功能性的抗原受体基因。然而，这个看似直接的过程背后隐藏着复杂的调控网络。已知NHEJ核心因子（如KU70/80, XRCC4

  来源：Science Signaling

  时间：2025-10-16

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