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NEAT且整洁:一种独立定量NEAT1_1亚型的新型RT-PCR方法
在细胞核的神秘世界里,一种名为NEAT1的长链非编码RNA(lncRNA)扮演着双重角色。这个基因通过不同的3'末端加工方式产生两个亚型:短的NEAT1_1(3.7 kb)能促进糖酵解和沃伯格效应,推动肿瘤生长;而长的NEAT1_2(22.7 kb)则是核内paraspeckles(核斑)的关键支架结构,具有肿瘤保护作用。这两种亚型共享3735个相同的5'端序列,就像一对长相极其相似的孪生兄弟,给科学研究带来了巨大挑战。长期以来,研究人员只能通过"减法"来估算NEAT1_1的表达水平——先测量总NEAT1,再减去NEAT1_2的部分。这种方法存在明显缺陷,因为NEAT1_2序列中含有12个分散
来源:Biology Methods and Protocols
时间:2025-10-12
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Cas1-2/3整合酶捕获、递送和整合外源DNA至CRISPR基因座的机制解析
在微生物与病毒持续演化的军备竞赛中,原核生物发展出了独特的适应性免疫系统——CRISPR-Cas。这一系统使细菌和古菌能够"记住"曾经感染过的病毒,并在再次遭遇时快速启动防御。然而,这一免疫记忆是如何形成的?外源DNA片段是如何被精准地整合到细菌基因组的CRISPR阵列中的?这些基本问题的分子机制一直困扰着科学家。在CRISPR-Cas适应性免疫的过程中,Cas1和Cas2蛋白是形成免疫记忆的核心组件。它们组成的整合酶复合物负责捕获外源DNA片段(称为原间隔序列)并将其插入CRISPR阵列。有趣的是,在I-F型CRISPR-Cas系统中,Cas2与Cas3蛋白天然融合,形成Cas2/3融合蛋白
来源:Structure
时间:2025-10-12
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第三组固有淋巴细胞来源的CSF2调控组织巨噬细胞与中性粒细胞稳态的新机制
在人体与微生物共生的黏膜表面,一群特殊的免疫哨兵——第三组固有淋巴细胞(ILC3)正发挥着至关重要的作用。这些组织驻留淋巴细胞通过产生白细胞介素22(IL-22)和集落刺激因子2(CSF2)等关键细胞因子,不仅守护着肠道屏障的完整性,还精细调控着局部免疫微环境的平衡。然而,由于ILC3研究的特殊性,科学界一直面临着一个严峻挑战:缺乏易于操作、成本效益高的研究工具。传统转基因动物模型构建周期长、成本高昂,而原代ILC3细胞的分离培养又极具技术难度,且需要大量实验动物,这些限制因素使得许多实验室对ILC3研究望而却步。正是在这样的研究背景下,多伦多大学免疫学系的科研团队在《Mucosal Immu
来源:Mucosal Immunology
时间:2025-10-12
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综述:增强辣椒作物胁迫抗性的分子机制与基因组策略
2. 辣椒生产的主要威胁辣椒作物面临多种生物和非生物胁迫的严重威胁。生物胁迫包括真菌(如炭疽病菌Colletotrichum capsici、白粉病菌Erysiphe cichoracearum)、细菌(如青枯病菌Ralstonia solanacearum、斑点病菌Xanthomonas spp.)、病毒(如马铃薯Y病毒Potyvirus、黄瓜花叶病毒CMV)、虫害(蓟马、粉虱、蚜虫)和线虫(根结线虫Meloidogyne spp.),导致植株萎蔫、果实腐烂和产量损失。非生物胁迫涵盖干旱、盐碱、极端温度(高温/低温)和重金属污染,通过破坏光合作用、诱导氧化应激和离子失衡影响生长发育。3. 辣
来源:Scientia Horticulturae
时间:2025-10-12
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利用Cas9核糖核蛋白电穿孔技术高效编辑延长保存牛卵巢来源体外受精合子的基因组
牛胚胎作为研究人类植入前发育的重要模型,在基因组编辑研究中的应用日益广泛。CRISPR-Cas9技术通过对特定基因位点进行精准编辑,为培育优良性状畜牧品种和治疗遗传性疾病提供了革命性工具。然而,该技术在牛胚胎应用时面临两大挑战:一是传统体外受精(IVF)流程中,合子最佳电穿孔编辑时间通常在午夜,操作极其不便;二是编辑后的胚胎普遍存在嵌合体现象(即同一胚胎中同时存在编辑和未编辑细胞),严重降低编辑效率和后代基因一致性。此外,许多研究机构无法就近获取新鲜牛卵巢,限制了基因组编辑技术的普及。为解决这些问题,来自德国哥廷根大学的研究团队在《Theriogenology》上发表论文,系统探讨了利用延长保
来源:Theriogenology
时间:2025-10-12
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利用棉皱叶病毒介导CRISPR/Cas系统实现棉花高效多靶点基因编辑及碱基编辑
Highlight植物材料与生长条件不同启动子驱动的Cas9过表达棉花品种YZ-1(Pro35s::Cas9)和晋668(ProUbi::Cas9)以及nCas9-TadA7.10过表达株系的种子播种于营养土(蛭石:黑土=3:1),在28℃、12小时光/12小时暗的光周期下萌发。子叶完全展开后,从每个遗传品系中选取部分植株进行Cas9/nCas9表达检测,其余植株用于后续病毒载体接种。qPCR分析Cas9和nCas9表达(内容需补充完整实验方法)不同ProUbi::Cas9和nCas9-TadA7.10-OE植株中Cas9和nCas9表达量测定Cas9和nCas9的稳定表达是使用CLCrV介导
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-10-12
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综述:利用初级、二级和三级基因库实现小麦持久抗病性
Triticum aestivum:全球重要的谷物到2050年,全球人口预计将超过98亿,保守估计粮食总需求将增长50%以上。粮食安全严重依赖于少数几种主粮作物,其中小麦在全球产量中排名第二(2022年收获量为8.0844亿吨)。普通小麦或面包小麦(Triticum aestivum)是一种六倍体物种,占全球小麦总产量的95%以上。“绿色革命”(1961-1985年)凸显了作物育种和农业投资在促进粮食安全方面的变革力量。然而,最近小麦单产在许多地区停滞不前,加上气候变化预计将影响病原体动态、物候和病害压力,这凸显了迫切需要制定作物改良策略,以在减少化学投入的同时增强产量韧性。现代面包小麦的演化
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-10-12
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综述:草坪草的遗传和基因组资源:现状、应用与前景
引言草坪草是重要的城市作物,是城市景观的关键组成部分,广泛存在于运动场、高尔夫球场、住宅草坪、休闲区、路边和机场跑道。它们不仅具有美学价值,还能帮助控制土壤侵蚀、固碳、散热和稳定地表。在全球范围内,草坪草是具有重要经济价值的特色作物。随着全球城市化进程的加速,用于草坪草景观的面积预计将持续增加。草坪草是禾本科(Poaceae)的单子叶植物, broadly分为冷季型(C3)和暖季型(C430°C)的敏感性通常限制了它们在较暖气候下的表现。相反,暖季型草坪草物种,如狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers.)、结缕草(Zoysia spp.)等,具有更高的水分利用效率以及耐热
来源:Theoretical and Applied Genetics
时间:2025-10-12
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综述:用于食品中食源性致病菌检测的荧光生物传感器:一项全面综述
荧光生物传感器:守护食品安全的灵敏“哨兵”引言:应对食源性致病菌的挑战食品中食源性致病菌的污染对全球食品安全和公共卫生构成重大挑战。开发快速、灵敏且特异的检测技术因此变得至关重要。传统检测方法受限于耗时长、操作复杂以及依赖大型仪器等缺点,难以满足现场快速检测的需求。荧光生物传感器将高特异性的生物识别元件与高灵敏度的荧光信号输出相结合,在检测食源性病原体方面展现出显著优势。荧光生物传感器的核心构成与优势荧光生物传感器的性能核心在于其两大组成部分:生物识别元件和信号转导系统。识别元件如抗体、核酸适配体(Aptamer)或酶,能够像“智能锁”一样精准识别并结合特定的致病菌靶标。随后,这种特异性结合事
来源:Analytical Methods
时间:2025-10-12
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综述:柑橘成花的遗传调控:气候因素与现代生物技术方法的启示
Abstract柑橘作为全球贸易量第一、产量第三的水果作物,不仅具有重要的经济价值,还富含营养、抗氧化剂及抗癌、抗菌等药用成分。然而,全球气候变化每年对成年柑橘树的开花数量和质量产生显著影响。柑橘成花的调控是一个复杂的过程,受遗传机制及多种气候胁迫因子(如温度波动、水分胁迫、营养阶段转变等)的共同影响。在不利气候背景下,筛选强健的柑橘基因型并解析遗传调控基因与转录因子之间的互作关系,对于培育气候适应性品种至关重要且充满挑战。Main conclusion本综述重点揭示了柑橘成花发育的遗传与分子调控网络在不同气候条件下的响应机制,强调了现代生物技术整合应用对提升柑橘抗逆性和可持续生产的意义。关键
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酸中毒调控肿瘤能量代谢重塑的关键机制与治疗意义
当科学家们试图解开肿瘤细胞在恶劣环境中存活的奥秘时,他们设计了一套精巧的"基因剪刀"(CRISPR)筛选策略。通过在胰腺导管腺癌(PDAC)小鼠模型和细胞培养体系中平行开展基因功能筛选,研究团队发现了一个有趣的现象:肿瘤微环境中的酸中毒状态竟是调控癌细胞能量代谢的"指挥家"。原来,当癌细胞置身于酸性环境时,细胞外信号调节激酶(ERK)的活性会受到抑制。这个变化看似微小,却引发了一系列连锁反应——它阻止了癌基因驱动的线粒体分裂因子DRP1的激活,使得线粒体从碎片状转变为相互连接的网状结构。这种形态转变如同把分散的小发电机串联成了大型发电站,显著提升了线粒体的呼吸效率。更令人惊叹的是,这种酸诱导的
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靶向核糖体关联质量控制因子ASCC3的CRISPR激活改善脆性X综合征小鼠模型表型
脆性X信使核糖核蛋白(FMRP)的缺失会引发脆性X综合征(FXS),这是一种表现为智力障碍和自闭症谱系障碍的遗传性神经发育疾病。尽管FMRP的重要性已被确认,但其分子功能机制仍不明确。本研究通过健康个体与FXS患者的细胞系、成纤维细胞及诱导多能干细胞分化神经元证实:FMRP通过招募激活信号共整合因子1复合物亚基3(ASCC3)——一个早期作用的核糖体关联质量控制(RQC)因子——来调控碰撞核糖体的处理,并依据转录本上下文正向或负向调节翻译过程。研究还发现,某些与疾病相关的ASCC3变异会破坏ASCC3与FMRP的相互作用,导致其核糖体结合能力缺陷及碰撞核糖体处理功能障碍。在FXS患者细胞和Fm
来源:Science Translational Medicine
时间:2025-10-11
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CRISPR/Cas9介导光滑双脐螺种系基因编辑:血吸虫病传播螺类遗传修饰的重大突破
血吸虫病作为一种古老的寄生虫病,至今仍在全球范围内困扰着约2.4亿人口,特别是在医疗资源匮乏的发展中国家。这种疾病的传播链中有一个不可或缺的环节——淡水螺类。它们作为血吸虫的中间宿主,为寄生虫提供了发育场所,没有这些螺类的参与,血吸虫就无法完成其生命周期,疾病也就无法传播。然而,当前的血吸虫病防治主要依赖吡喹酮这一单一药物,该药物对幼龄血吸虫无效,且无法预防再次感染,更令人担忧的是,目前尚无有效的疫苗问世。面对这一困境,科学家们将目光投向了传播环节的控制。如果能通过遗传手段改造这些媒介螺类,使其不再支持血吸虫的发育,就有可能从源头上阻断疾病传播。这一设想虽然美好,但实现起来却面临着巨大挑战。历
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-10-11
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弓形虫利用VIP1介导纳虫空泡-内质网膜接触位点促进寄生虫发育的机制研究
弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种专性细胞内寄生原虫,可感染人类和其他温血动物,引起弓形虫病。其在宿主细胞内生存于一种特殊的膜结构——纳虫空泡(parasitophorous vacuole, PV)内。早期研究发现,宿主内质网(endoplasmic reticulum, ER)和线粒体会紧密贴近PV膜(PVM),两者之间的距离(通常小于15纳米)符合膜接触位点(membrane contact sites, MCS)的特征。MCS是细胞器之间紧密接触但不发生膜融合的区域,可介导脂质、钙离子等生物分子的交换以及信号传递。尽管这种宿主ER与PV的紧密关联现象已被描述30余年,但
来源:Nature Microbiology
时间:2025-10-11
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G2E3:新型泛素连接酶通过GABARAPs调控自噬体-溶酶体融合机制及其在胰腺癌进展中的作用
在细胞生命活动的精密调控网络中,自噬(autophagy)犹如一座高度智能的垃圾处理厂,负责降解受损细胞器错误折叠蛋白质,维持细胞内环境稳态。这一过程尤其对胰腺导管腺癌(PDAC)等恶性肿瘤的发生发展具有双重影响:既能在肿瘤早期抑制癌变,又在晚期为癌细胞提供营养支持助长其增殖。然而当前靶向自噬的治疗策略临床获益有限,究其根源在于对自噬调控网络特别是关键环节——自噬体与溶酶体融合机制的认知仍存空白。为解决这一难题,德国埃尔朗根-纽伦堡大学Christian Pilarsky团队在《Cell Death Discovery》发表创新性研究。研究人员独辟蹊径地将CRISPR-Cas9基因编辑技术与流
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-10-11
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T细胞受体衔接蛋白TRAT1通过PI3K/STAT通路调控Th17与调节性T细胞应答的新机制
在免疫系统的精密调控网络中,T细胞受体(TCR)信号传导的精细调控一直是免疫学研究的核心课题。当T细胞通过TCR识别抗原后,一系列衔接蛋白会参与信号的转导与调制,最终决定T细胞的命运——是加速增殖发挥攻击效应,还是抑制免疫反应维持自身耐受。然而,对于其中一些关键的衔接蛋白,如T细胞受体相关跨膜衔接蛋白1(TRAT1,也称TRIM),其在人CD4+ T细胞不同亚群,特别是辅助性T细胞(Th)和调节性T细胞(Treg)中的具体功能仍不明确。此前研究多基于小鼠模型,且表型轻微,难以直接推及人类免疫疾病语境。为此,Tobias Frey、Ralf Schmidt与Klaus G. Schmettere
来源:Cell Communication and Signaling
时间:2025-10-11
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WEE1抑制剂通过激活GCN2激酶协同mRNA翻译缺陷诱导整合应激反应的机制研究
癌症治疗领域近年来对WEE1抑制剂表现出浓厚兴趣,这类药物通过抑制细胞周期关键调控激酶WEE1,导致CDK1和CDK2过度活化,从而破坏细胞周期检查点并增强基因毒性。尽管多项临床试验正在评估AZD1775、Zn-c3和Debio0123等WEE1抑制剂的疗效,但其临床应用受到中性粒细胞减少症、血小板减少症等毒副作用的限制。这些毒性产生的机制尚未完全阐明,尤其令人困惑的是,某些遗传背景(如TP53缺失、KRAS突变等)的癌细胞对WEE1抑制剂特别敏感,但缺乏有效的预测生物标志物。发表在《Nature Communications》的这项研究揭示了WEE1抑制剂的一个意想不到的作用机制:它们能够通
来源:Nature Communications
时间:2025-10-11
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中国仓鼠卵巢细胞基因组规模CRISPR缺失筛选揭示编码与非编码基因组的关键功能区
在生物制药领域,中国仓鼠卵巢(CHO)细胞作为最重要的重组蛋白生产平台,承担着全球95%以上生物药物的生产任务。然而,尽管CHO细胞已被广泛应用数十年,我们对其基因组功能的认知仍存在巨大空白。传统研究主要聚焦于仅占基因组3%的编码基因,而对占基因组90%以上的非编码区域——包括调控元件、结构区域等所谓"基因组暗物质"——的功能了解甚少。这些未注释区域可能蕴含着调控细胞行为的关键信息,但由于缺乏有效的全基因组研究手段,其功能一直难以系统解析。随着CRISPR基因编辑技术的出现,科学家们获得了探索基因组功能的新工具。然而,传统的CRISPR筛选主要依赖于引入移码突变来破坏编码基因功能,这种方法对非
来源:Metabolic Engineering
时间:2025-10-11
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综述:食用真菌禾谷镰刀菌:未来食品生产的进展、挑战与工程策略
禾谷镰刀菌:未来食品生产的明星底盘面对205年全球人口预计达到97亿的严峻挑战,传统农业生产模式已接近其可持续利用的阈值。在此背景下,基于微生物底盘和合成生物学技术的微生物制造,成为未来食品生产的一种变革性方法。其中,食用丝状真菌禾谷镰刀菌因其公认的安全性和独特的优势,正成为下一代未来食品生物制造的理想底盘。合成生物学工具包的武装要使禾谷镰刀菌成为高效的食物生产“细胞工厂”,强大的遗传操作工具是基础。研究人员已为其量身打造了一系列合成生物学利器。CRISPR/Cas基因组编辑技术CRISPR/Cas9系统以其高灵活性和效率成为基因组编辑的利器。然而,在禾谷镰刀菌中,Cas9蛋白表现出明显的毒性
来源:Metabolic Engineering
时间:2025-10-11
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基于AuPt功能化卟啉铝有机凝胶的CRISPR增强低电位ECL传感器用于超灵敏黄曲霉毒素B1检测
Section snippetsPreparation of P-AlOG and P-AlOG@AuPt首先,将TCPP(23.7毫克)和AlCl3·6H2O(28.8毫克)分别溶解于乙醇(3毫升)和水(3毫升)中,并进行超声处理。接着,将TCPP溶液快速注入等体积的AlCl3·6H2O溶液中,然后将混合溶液置于环境温度下直至形成紫色凝胶(图S1)。通过离心收集紫色凝胶产物,并使用去离子水多次彻底清洗以去除未配位的金属离子和配体,最终获得纯净的P-AlOG。为了制备P-AlOG@AuPt,将预先合成的P-AlOG分散在水中,然后依次加入氯金酸(HAuCl4)和氯铂酸(H2PtCl6)溶液,并
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-10-11