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TaFAD8-D启动子自然变异通过脂肪酸与脂质重塑增强小麦耐热性
1 引言全球变暖导致小麦生长季极端热胁迫事件频发,严重威胁作物产量。小麦耐热性是由多数量性状位点控制的复杂农艺性状,然而其遗传位点和分子机制尚不明确。脂质重塑是植物应对热胁迫的关键机制,植物通过调节饱和与不饱和脂肪酸比例维持膜流动性和稳定性。脂肪酸去饱和酶催化脂肪酸链引入双键,其中ω-3 FAD家族成员FAD7和FAD8在温度响应中发挥重要作用。2 结果2.1 遗传定位鉴定TaFAD8为小麦耐热性候选基因利用耐热品种TAM107和热敏感品种LZ238构建的重组自交系群体,通过测定最大光化学效率(Fv/Fm)发现热胁迫下LZ238的Fv/Fm比值显著降低。遗传定位在2D染色体43.41 cM处鉴
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-10-16
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水稻特异性miR24584通过沉默OsJAZ13增强JA信号通路以提升稻瘟病抗性
植物保守性microRNA(miRNA)在免疫调控中的作用已被广泛报道,但新型免疫相关miRNA的发掘与功能解析仍是热点领域。本研究鉴定出一个24核苷酸的水稻特异性miRNA——miR24584,它是水稻抵抗稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的关键正调控因子。病原侵染后,miR24584在抗病稻种中上调表达,而在感病品种中下调。过表达miR24584的转基因株系对多种M. oryzae菌株表现出广谱抗性,而通过靶标模拟技术抑制该miRNA则导致植株感病。进一步机制研究表明,miR24584直接靶向茉莉酸(JA)信号通路转录抑制因子OsJAZ13的3′非翻译区(3′UTR),抑制其
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-16
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利用CRISPR/Cas9基因编辑技术快速构建RPGR基因敲除比格犬模型——为眼科疾病治疗研究提供新型大动物模型
亮点我们成功通过CRISPR/Cas9基因编辑工具结合多向导RNA(gRNA)和受精卵显微注射技术,一步法高效构建了稳定遗传的RPGR基因敲除比格犬模型。两只F0代比格犬在RPGR基因上表现出高敲除效率,其中F0雌性犬展现出典型的XLRP表型,包括视杆细胞和视锥细胞功能进行性恶化、外核层厚度从7月龄至35月龄逐渐减少、视网膜动脉变细伴色素沉着轻微。值得注意的是,F1代半合子RPGR基因敲除的雄性比格犬在7月龄时即表现出更明显的疾病表型。结论我们成功构建了具有中等疾病发病特征的稳定遗传XLRP比格犬模型,该模型非常适用于基因治疗和干细胞移植的治疗研究,以确定最佳干预时机和治疗剂量。
来源:Experimental Cell Research
时间:2025-10-16
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抗体介导功能缺失与基因敲除/敲降技术的比较分析:聚焦细胞黏附调控新视角
在分子细胞生物学研究中,精确调控基因功能是揭示生命过程机制的关键。多年来,科学家开发了多种技术手段来实现这一目标,包括传统的RNA干扰(RNAi)、新兴的CRISPR-Cas9基因编辑系统,以及抗体介导的功能缺失策略。每种方法各具特色,但也存在局限性:RNAi虽广泛应用却饱受脱靶效应困扰;CRISPR-Cas9能直接编辑基因组但可能引发非预期突变;而抗体介导的方法虽能直接靶向蛋白质,却因递送困难和应用繁琐未能充分发挥潜力。特别是在细胞黏附等动态细胞过程研究中,如何选择最合适的技术平台,并准确评估其特异性和效率,成为领域内的重要问题。为了系统比较这些技术的优劣,来自海德堡大学的研究团队在《SLA
来源:SLAS Discovery
时间:2025-10-16
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综述:解码木豆(Cajanus cajan)对主要害虫的抗性机制:十年努力与新兴方向
全球木豆种植与害虫危害概况木豆(Cajanus cajan (L.) Millsp.)是一种广泛种植于亚洲和撒哈拉以南非洲半干旱地区的重要粮食作物,具有高蛋白含量、耐旱性和固氮能力。然而,其产量受到多种生物胁迫的制约,尤其是害虫侵袭。全球木豆种植面积约538–603万公顷,产量458–533万吨,平均生产力2426.5 kg/ha。主要害虫包括棉铃虫(Helicoverpa armigera)、豆荚斑螟(Maruca vitrata)和豆荚蝇(Melanagromyza obtusa)等,导致产量损失达30%–80%,严重时可达100%。木豆害虫危害阶段分类害虫危害按作物发育阶段分为四类:1.
来源:Plant Stress
时间:2025-10-16
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综述:MXenes在CRISPR诊断技术中的创新与进展
MXene结构MXenes是一类从MAX相陶瓷材料中通过选择性蚀刻A元素层衍生而来的二维过渡金属碳化物/氮化物。其通用化学式为Mn+1XnTx,其中M代表早期过渡金属,X为碳或氮元素,Tx则表示表面终止基团(如-OH、-F等)。这种独特的层状结构赋予了MXenes极高的比表面积、优异的导电性和良好的亲水性,为其在生物传感界面构建提供了理想平台。CRISPR/Cas系统:创新与进阶CRISPR-Cas系统源于古菌和细菌的适应性免疫机制,通过crRNA引导Cas核酸酶(如Cas9、Cas12、Cas13等)特异性识别并切割靶标核酸。其中Cas12a在识别目标双链DNA后表现出非特异性反式切割活性,
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-16
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农杆菌介导的棉花根系器官发生与开放处理系统(AgroROOTs):根系功能基因组学研究的新突破
在棉花生物学研究领域,一个长期存在的矛盾日益凸显:虽然根系作为作物吸收水分养分、抵抗逆境的核心器官,其功能研究却远远滞后于地上部分。这种不平衡主要源于技术瓶颈——传统根系研究方法往往需要复杂的组织培养体系,操作繁琐且效率低下,特别是对于棉花这类转化难度较大的作物。更棘手的是,现有发根农杆菌介导的毛状根转化系统产生的根系多为气生根,难以模拟真实土壤环境中根系的生理功能,这严重限制了根系功能基因组学研究的深入开展。面对这一挑战,郑州大学研究人员在《Industrial Crops and Products》上发表了创新性研究成果,他们开发了一套名为AgroROOTs(农杆菌介导的根系器官发生与开放
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-16
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感官感知与信息揭示对消费者接受小众作物荠蓝油的影响:基于WTP的实证研究
在追求可持续农业和健康饮食的今天,一种名为荠蓝(Camelina sativa)的小众油料作物正悄然进入人们的视野。这种源自东欧和西亚的植物,不仅能在贫瘠土地生长,其种子榨出的油更富含Omega-3脂肪酸(含量高达28-50%),堪称植物界的"营养宝库"。然而,尽管荠蓝油在健康和环境方面优势显著,它却面临着"养在深闺人未识"的尴尬——市场上难觅踪影,消费者认知度极低,甚至被归类为"孤儿作物"。更让人头疼的是,荠蓝油独特的口感特征可能成为其推广的"绊脚石"。已有研究表明,这种油带有明显的苦味、木质风味和涩感,这些感官特性是否会劝退追求美味体验的消费者?同时,随着基因编辑(GE)技术的发展,科学家
来源:Food Quality and Preference
时间:2025-10-16
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PFKL非经典功能:PFKL作为内源性HDAC抑制剂通过调控锌稳态增强组蛋白去乙酰化酶抑制剂在实体瘤中的疗效
在肿瘤治疗领域,表观遗传药物尤其是组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)的发展令人瞩目。这类药物通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)活性,增加组蛋白乙酰化水平,从而激活抑癌基因表达,诱导肿瘤细胞凋亡。然而,尽管HDACi在血液系统恶性肿瘤中展现出显著疗效,其在实体瘤中的临床效果却始终不尽如人意。胆管癌(CCA)作为起源于胆道系统的恶性肿瘤,患者预后极差,常规化疗方案客观缓解率低,且易产生耐药性。这种疗效差异背后的分子机制一直未被完全阐明,严重限制了HDACi在实体瘤中的临床应用。针对这一难题,Taiyu Shang、Tianyi Jiang等研究人员在《Signal Transduction
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy
时间:2025-10-15
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基于活性筛选的碱基编辑器突变扫描增强策略
碱基编辑器(Base Editor)作为CRISPR技术的重要分支,能够实现基因组核苷酸水平的高通量功能解析,这对理解人类疾病遗传基础和推动治疗开发至关重要。然而,细胞间编辑效率的显著差异性会引入干扰噪声,可能掩盖关键生物学结果。本研究开发了一种协同筛选策略,通过富集具有高碱基编辑活性的细胞群体,显著提升目标基因位点的编辑效率。研究人员以TP53基因为模型,通过向导RNA(gRNA)的梯度覆盖实验,验证了这种活性导向筛选方法相较于传统筛选方案的优势——能更精准地识别特定突变及功能性蛋白结构域。这种模块化筛选策略有望在多类应用场景中提升碱基编辑器扫描的分辨率。
来源:Nature Genetics
时间:2025-10-15
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HLA匹配与CRISPR编辑HLA I/II类分子实现异体人调节性T细胞疗法在人源化小鼠移植模型中的成功植入和有效功能
在自身免疫性疾病和移植排斥的治疗领域,调节性T细胞(Regulatory T cells, Treg)因其强大的免疫抑制功能而备受瞩目。然而,目前临床研究主要采用自体Treg疗法,即从患者体内分离Treg,在体外扩增后回输。这种方法存在诸多局限:患者个体间Treg数量和质量差异大,尤其对于年幼或年长患者,起始细胞数量可能不足;某些疾病本身可能导致Treg功能受损;体外扩增过程耗时数周,无法满足紧急治疗需求(如器官移植后的急性排斥反应);并且,个体化定制生产成本高昂,难以大规模推广应用。因此,开发来自健康供者的、预先制备好的“现货型”(off-the-shelf)异体Treg产品,成为突破当前瓶
来源:Nature Communications
时间:2025-10-15
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哺乳动物线粒体DNA甲基化与羟甲基化酶活性的功能机制研究
引言线粒体作为真核细胞的能量工厂,不仅承担着能量代谢的核心角色,还是多种信号通路的关键调节者。这些独特的细胞器保留并表达着自身的DNA——线粒体DNA(mtDNA)。mtDNA被包装成DNA-蛋白质复合物,即核样体(nucleoids),并且同样受到表观遗传修饰的调控。尽管此前研究在线粒体中鉴定出了DNA甲基转移酶1(DNMT1)的线粒体亚型(mtDNMT1),该亚型能够与mtDNA的关键调控区域结合,但其酶活性一直未被探索。结果2.1 mtDNMT1和DNMT3b(而非DNMT3a)在线粒体中具有催化活性研究团队通过同源重组技术在HCT116细胞中构建了内源性C端带有串联亲和纯化(TAP)标
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-10-15
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基于CRISPR多重编辑和HLA-C匹配策略构建持久性通用型细胞治疗平台
在细胞治疗领域,自体CAR-T(嵌合抗原受体T细胞)疗法虽然已在血液肿瘤治疗中展现出显著疗效,但其广泛应用却面临诸多挑战。每位患者都需要个体化定制细胞产品,导致制备成本高昂、生产周期漫长,许多病情危重的患者往往等不到治疗时机。此外,经过多轮放化疗的患者,其T细胞质量可能较差,影响最终产品的疗效。更令人担忧的是,曾有报道称白血病患者的自体T细胞产品中混入肿瘤细胞,导致治疗耐药。这些因素共同制约了自体细胞疗法的普及。为了突破这些限制,科学家将目光转向"现货型"通用型细胞疗法。但这条路同样布满荆棘:供体T细胞可能攻击宿主组织引发移植物抗宿主病(GvHD);宿主免疫系统又会将外来细胞视为"异己"而进行
来源:Cytotherapy
时间:2025-10-15
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基于BBCH尺度的CRISPR/Cas9突变Setaria viridis品系表型发育阶段精准鉴别研究
随着基因编辑技术的飞速发展,CRISPR/Cas9已成为植物功能基因组学研究的重要工具。然而在模式植物Setaria viridis(绿狗尾草)这类具有C4光合作用途径的单子叶植物中,基因突变往往不产生肉眼可见的形态变化,这给基因功能研究带来了巨大挑战。传统表型观察方法难以捕捉细微的发育节奏变化,导致许多重要基因的功能被低估或遗漏。为解决这一难题,巴西联邦大学里约热内卢分校植物生理学实验室的Nicia E. G. Junqueira团队创新性地将农学领域广泛使用的BBCH生物量标度系统引入基因编辑研究。该研究以ME034V野生型Setaria viridis为对照,系统比较了两个独立LONES
来源:Brain, Behavior, & Immunity - Health
时间:2025-10-15
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综述:细菌-噬菌体相互作用中的军备竞赛:通过宏基因组学解析细菌防御与噬菌体反防御机制
在微生物世界的隐秘战场上,一场持续了数十亿年的军备竞赛正在悄然进行——细菌与专性感染它们的病毒“捕食者”噬菌体之间,通过无尽的攻防博弈共同塑造着生命的进化轨迹。这场竞赛不仅驱动了微生物多样性的产生与维持,更在抗生素耐药性危机日益严峻的今天,为开发新型抗菌策略提供了无限灵感。1 引言作为能够特异性感染并裂解病原菌的病毒,噬菌体以其高特异性成为对抗抗生素耐药性感染的潜在替代方案。然而,由于噬菌体与其细菌宿主之间永无休止的共进化军备竞赛,病原菌对噬菌体疗法的耐药性频频出现。尽管临床噬菌体疗法已采用多噬菌体鸡尾酒等策略来减缓耐药性,但这些方法仍显不足。因此,深入理解噬菌体与宿主细菌之间相互作用的底层机
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-10-15
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CRISPR-Cas12a辅助RPA的辣椒曲叶病毒即时检测平台:荧光与比色双读数的开发与应用
引言辣椒(Capsicum annuum)是印度重要的经济作物,年产量达270万吨,占全球产量的25%。然而,气候变化和害虫再兴导致烟粉虱传播的双生病毒(Begomovirus)引起的辣椒曲叶病日益严重,造成叶片上卷、皱缩及植株矮化,发病早时可导致85%-100%的产量损失,严重威胁农民生计。在印度次大陆,该病主要由辣椒曲叶病毒(ChiLCV,Begomovirus chillicapsici)引起,其基因组为单组分或双组分环状单链DNA,常伴随β卫星分子。此外,蓟马和螨虫为害也可导致叶片变形,易与病毒症状混淆,常引发误诊和不当防治,增加生产成本。传统ChiLCV检测方法包括PCR、实时荧光定
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-10-15
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Sp100A亚型通过SUMO互作基序介导组蛋白伴侣HIRA向PML核体定位的机制研究
在细胞核的复杂微观世界中,PML核体(PML nuclear bodies, PML-NBs)如同动态的功能枢纽,参与染色质结构调控、基因表达和抗病毒防御等多种关键生物学过程。这些亚核结构由PML蛋白组装而成,并招募大量组成性或瞬时结合蛋白,包括多种染色质相关调节因子。其中,组蛋白H3.3变异体的沉积由两个组蛋白伴侣复合体介导:Daxx/ATRX和HIRA/UBN1/CABIN1。值得注意的是,HIRA复合体仅在细胞衰老、干扰素(IFN)刺激或病毒感染时才被招募至PML-NBs,而这种招募的分子机制长期以来并不明确。先前研究表明,Sp100蛋白作为PML-NBs的主要组成成分之一,可能在HIR
来源:Journal of Biological Chemistry
时间:2025-10-15
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米曲霉Aokap9基因敲除通过AoZFA-LaeA-KojR通路调控曲酸合成的机制研究
在工业生物技术领域,米曲霉(Aspergillus oryzae)作为一种安全的丝状真菌,被广泛应用于食品、酶制剂和医药原料的生产。其中,曲酸(kojic acid)作为其重要的次级代谢产物,在化妆品、食品和医药领域具有重要价值。然而,曲酸合成调控网络复杂,许多关键调控基因的功能尚未明确,限制了高产菌株的理性设计。以往研究发现,曲酸合成基因簇包含kojA、kojR和kojT三个关键基因,其中KojR作为锌指转录因子激活kojA和kojT的表达。全局调控因子LaeA和锌指蛋白AoZFA也被证实参与曲酸合成的调控。然而,这些已知基因仍不能完全解释曲酸合成的精细调控机制,特别是膜蛋白在其中的作用尚不
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-10-15
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基于Y型DNA与CRISPR-Cas12a协同作用的黄曲霉毒素B1超灵敏荧光适体传感器研究
Highlight材料与仪器本研究使用的所有寡核苷酸均由上海生物工程技术有限公司合成并经HPLC纯化。这些DNA链在使用前用50 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH 7.4)稀释至工作浓度。详细的实验材料和方法见支持信息。荧光适体传感器的构建MBs@cDNA的制备步骤如下:取4 μL 10 mg/mL的MBs转移至200 μL离心管中,用50 μL缓冲液I洗涤三次。随后,...荧光适体传感器的检测原理图1展示了用于AFB1检测的荧光适体传感器的工作原理。首先,通过链霉亲和素-生物素亲和力将cDNA固定在包被有链霉亲和素的MBs上,制备MBs@cDNA。然后将MBs@cDNA与AFB1和
来源:Food Bioscience
时间:2025-10-15
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酶活性门控的PER-CRISPR/Cas12a级联信号放大技术用于H1N1病毒超灵敏检测
Highlight试剂与仪器上海生工生物工程有限公司合成了所有寡核苷酸引物和荧光报告探针(表S1)。脱氧核苷三磷酸(NTP)混合物、HiScribe™ T7高产RNA合成试剂盒和Monarch® RNA纯化试剂盒购自新英格兰生物实验室(美国伊普斯威奇)。DNase/RNase-free水购自索莱宝生物(北京),T7 RNA聚合酶购自宝生物工程(Takara),Taq DNA聚合酶购自北京索莱宝科技有限公司。实验原理当目标H1N1病毒存在时,其会与抑制剂竞争结合拮抗剂,导致分子开关结构被破坏,抑制剂脱落,从而恢复Taq DNA聚合酶的活性(图1)。激活的Taq DNA聚合酶在dNTP(2.5 m
来源:Epilepsy & Behavior Reports
时间:2025-10-15