• 木瓜Y染色体特异性CpMp基因调控长雄花梗发育的分子机制与性染色体演化意义

  在植物王国中，性别分化机制一直是进化生物学的核心谜题。木瓜作为罕见的拥有XY性别染色体的果树作物，其野生种群为雌雄异株，而栽培品种多为雌全同株，这种独特的性别多态性为研究性染色体演化提供了天然实验室。长期以来，科学家们发现木瓜雄性植株具有显著延长的花梗（peduncle），这种性状被认为在雌全同株向雌雄异株进化过程中起关键作用，但其分子调控机制始终未被揭示。发表在《Nature Communications》的这项研究，由福建农林大学基因组与生物技术中心的周永梅、庞子琴等人完成，他们成功鉴定出控制木瓜长雄花梗的关键基因CpMp，并深入解析了其调控网络。研究人员发现，这一基因不仅关系到花梗形态，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-28

• 综述：扩展CRISPR/Cas工具箱：在蛋白质组学和治疗诊断学中的应用

  CRISPR/Cas技术作为基因编辑领域的革命性工具，其发展已渗透至分子生物学、医学和材料科学的多学科交叉领域。该技术最初源于细菌的免疫防御系统，通过向导RNA（gRNA）介导的Cas蛋白识别并切割特定DNA序列，从而实现基因的精准编辑。随着研究深入，CRISPR/Cas系统不仅推动了基础研究的范式革新，更在疾病诊疗、生物制造和合成生物学中展现出广阔应用前景。### 一、技术演进与核心机制传统基因组编辑工具如锌指核酸酶（ZFN）和转录激活因子样效应核酸酶（TALEN）因设计复杂、成本高昂而受限。CRISPR/Cas系统凭借其简化的设计流程和模块化特性成为主流技术。以SpCas9为例，其核心机制

  来源：Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

  时间：2025-11-28

• 基于图位克隆的功能解析揭示CDF3是调控芸薹属植物开花时间的关键基因

  在作物育种中，早熟性是一个至关重要的目标。特别是在中国南方多熟制种植区，早熟作物的栽培能够有效提高土地复种指数，而在高海拔和高纬度地区，早熟品种的生长有助于规避低温胁迫和霜冻危害。春型白菜(Brassica rapa)和甘蓝型油菜(Brassica napus)作为我国西部高海拔地区和北方高纬度地区的主要夏季作物，对早熟品种的需求尤为迫切。然而，春型白菜开花时间的遗传机制至今尚未完全阐明，这严重制约了早熟品种的选育进程。来自青藏高原的"浩油11"是一个极具价值的极早熟白菜地方品种，在西宁春播条件下仅需约30天即可开花，全生育期约90天。与常规早熟品种相比，"浩油11"表现出卓越的适应性，可在无

  来源：Horticulture Research

  时间：2025-11-28

• 水芹再生体系突破：CRISPR/Cas9首次实现靶向诱变，为药食两用作物分子育种提速

  江南水畔的“青香水芹”自古药食同源，却因种子休眠、发芽率低，只能依赖茎段扦插扩繁。年复一年，病毒积累、种性退化，传统杂交更是“寸步难行”，育种家手里几乎没有可供操作的变异材料。面对这道死结，扬州大学/南京农业大学联合团队把目光转向“组织培养+基因编辑”——只要能让任一细胞重获全能性，就能把精准突变快速嫁接到整个植株，实现“从0到1”的种质创新。研究人员先系统摸索水芹愈伤诱导的最佳“配方”。取无菌苗叶柄、叶片、根三种外植体，比较Murashige & Skoog（MS）与Gamborg B5两种基础培养基，再叠加不同浓度2,4-D、NAA、6-BA组合。结果B5 + 0.5 mg/L 2,4-D

  来源：Horticulture Research

  时间：2025-11-28

• 利用基于Cas12a/Cas13a的双靶标策略，实现对慢性乙型肝炎（CHB）患者体内HBV DNA和RNA的同时超高灵敏度检测

  随着全球慢性乙肝病毒（HBV）感染人数持续攀升，发展高灵敏度、低成本的联合检测技术已成为医学研究的重要方向。近年来，CRISPR-Cas系统凭借其精准的核酸识别能力和可扩展的检测策略，在传染病诊断领域展现出巨大潜力。本研究团队基于双靶向CRISPR-Cas12a/Cas13a系统，创新性地构建了“PCR-CRISPR荧光双联检测系统（DPCFS）”，实现了对血清中极低浓度HBV DNA与RNA的同步检测，为抗病毒治疗效果评估提供了新范式。在技术路线设计上，研究者巧妙融合了传统PCR扩增技术与CRISPR系统的分子识别特性。通过筛选HBV病毒基因组的保守区域（DNA检测靶点：nt400-800；

  来源：Sensing and Bio-Sensing Research

  时间：2025-11-28

• 黑色素瘤细胞中的表型转换：MITF通过内含子区域中的E-box元件调控CDH1的表达

  黑色素瘤表型切换的分子机制研究——MITF通过增强子直接调控CDH1表达一、研究背景与科学问题黑色素瘤作为皮肤癌中最具侵袭性的亚型，其治疗耐药性与细胞表型动态切换密切相关。表型切换指肿瘤细胞在增殖型与迁移型之间周期性转换，这种特性使传统化疗难以产生持久疗效。MITF作为microphthalmia转录因子家族的核心成员，已被证实通过调控多个靶基因影响黑色素瘤发生发展。然而，MITF如何具体调控上皮性基因CDH1的表达机制尚不明确，特别是其是否通过特定增强子区域直接激活CDH1，这一科学问题构成了本研究的核心。二、关键发现解析1. MITF直接调控CDH1的分子路径通过ChIP-seq和CUT&

  来源：Journal of Investigative Dermatology

  时间：2025-11-28

• 综述：水稻籽粒大小的分子调控机制：精准育种的途径与前景

  水稻粒型分子调控机制与精准育种策略研究进展水稻作为全球半数人口的重要食物来源，其粒型改良已成为突破产量瓶颈与品质提升的双重关键。本文系统梳理了近年来在水稻粒型分子调控领域取得的重要进展，重点解析了多信号通路互作网络及其育种应用潜力。一、粒型遗传调控网络的关键节点粒型调控涉及复杂的遗传网络，目前发现的QTLs和功能基因主要作用于细胞增殖与扩张过程。以GRAIN SIZE 3（GS3）为代表的调控基因通过调控细胞分裂周期关键节点，影响籽粒长宽比。GW5和GW2等基因家族在籽粒宽度调控中发挥核心作用，其表达模式与子叶表皮细胞扩张存在显著关联。值得注意的是，TGW6基因在籽粒千重形成中起枢纽作用，其突

  来源：Plant Science

  时间：2025-11-28

• 不同结构家族Aca蛋白调控抗CRISPR操纵子的分子机制

  在细菌与噬菌体之间永无休日的进化军备竞赛中，CRISPR-Cas系统作为细菌的适应性免疫防御机制，能够识别并切割入侵的噬菌体核酸。而噬菌体也演化出相应的对抗策略——产生抗CRISPR(Anti-CRISPR, Acr)蛋白。这些Acr蛋白通常与抗CRISPR相关(Anti-CRISPR-associated, Aca)蛋白在同一操纵子中共编码，形成精密的调控网络。然而，不同类型的Aca蛋白如何特异性识别其靶标启动子，以及它们在分子水平上的作用机制尚不完全清楚。发表在《Communications Biology》上的这项研究，由韩国中央大学、新西兰奥塔哥大学和韩国极地研究所的研究团队共同完成，

  来源：Communications Biology

  时间：2025-11-28

• 综述：微生物生物技术在可持续废水回收方面的进展：最新趋势与未来前景

  摘要对淡水需求的不断增长，加上工业和市政废水的不断增加，加剧了对可持续和环保的废水回收策略的需求。微生物生物技术的最新进展已成为开发经济高效、环境友好的废水处理（WWT）策略的有希望的工具，这些策略可用于废水再利用和安全处置。这篇简评探讨了当前的创新技术，如微生物联合体、生物强化以及微藻-细菌共生关系，这些技术在去除营养物质、提高复杂污染物（包括新兴污染物）的降解效率以及生物质增值方面展现了良好的效果。此外，生物电化学系统（如微生物燃料电池（MFC）和微生物电解池（MEC）通过促进污染物降解的同时产生生物电或生物氢，彻底改变了废水处理方式。本文还批判性地分析了基于CRISPR的工具和“组学”方

  来源：World Journal of Microbiology and Biotechnology

  时间：2025-11-28

• 在经过CRISPR/Cas9编辑的山羊成纤维细胞中，肌抑素（myostatin）与Callipyge基因之间的相互作用

  该研究聚焦于肌肉生长调控基因MSTN和CLPG的相互作用机制，通过CRISPR/Cas9技术对山羊成纤维细胞进行基因编辑，揭示了二者在肌肉发育中的协同调控网络。研究团队成功构建了MSTN敲除率高达91.29%的细胞系，并在CLPG编辑中实现了20.9%的靶向缺失率，这为后续研究提供了可靠的技术基础。在基因功能解析方面，MSTN敲除不仅显著降低自身表达水平（降幅达80%以上），还导致CLPG基因表达同步抑制。值得注意的是，GTL2基因表达在MSTN敲除组中激增超过50倍，而MYH3和MYH4等肌动蛋白相关基因的显著上调（分别达13倍和30倍）直接印证了肌肉合成代谢的增强。这种连锁反应提示MSTN

  来源：Research in Veterinary Science

  时间：2025-11-28

• 从人类到小鼠，再回到人类：2型糖尿病中胰岛功能障碍的遗传与基因组学研究

  ### 2型糖尿病（T2D）的遗传与基因组学研究进展#### 一、研究背景与意义2型糖尿病（T2D）是全球范围内最普遍的代谢性疾病之一，其发病率与遗传变异、环境因素（如饮食、运动）的交互作用密切相关。尽管已有大量研究揭示了T2D的遗传基础，但如何将这些遗传关联转化为具体的分子机制和潜在治疗靶点仍是亟待解决的难题。近年来，人类基因组关联研究（GWAS）、多组学整合分析以及遗传多样性小鼠模型的建立，为解析T2D的致病机制提供了全新视角。#### 二、人类遗传学研究的突破1. **GWAS的里程碑进展** 2007年GWAS技术的引入成为T2D遗传研究的转折点。通过全基因组筛查，科学家发现多

  来源：Annual Review of Genetics

  时间：2025-11-27

• 基因编辑技术在未来的心血管治疗中的应用

  心血管疾病是当今全球致死率最高的健康问题之一，尽管传统药物和手术干预已取得一定进展，但遗传性心脏病等复杂病症仍缺乏根治性疗法。近年来，CRISPR-Cas9基因编辑技术为心血管疾病治疗开辟了新路径，其核心优势在于精准靶向致病基因，并已通过多种动物模型验证了临床潜力。本文系统梳理了基因编辑技术在心血管疾病中的研究进展、技术瓶颈及未来发展方向。### 一、基因编辑技术体系革新传统CRISPR-Cas9系统通过诱导DNA双链断裂（DSB）激活细胞修复机制，但存在脱靶风险高、需精确调控修复路径等问题。当前技术已形成四大分支：1. **核苷酸编辑技术**：通过融合Cas9与去氨酶（如CBE将C-G转化为

  来源：Annual Review of Genetics

  时间：2025-11-27

• 通过批量与单细胞CRISPR筛选鉴定心脏成纤维细胞纤维化转化的表观遗传调控因子

  心脏纤维化是多种心血管疾病（如心肌梗死、高血压性心脏病等）的共同病理特征，其特征是心脏组织中细胞外基质过度沉积，导致心脏僵硬和功能障碍。这一过程主要由肌成纤维细胞持续活化驱动，这些细胞通常由常驻的心脏成纤维细胞分化而来。尽管调控纤维化转化的信号通路和转录因子已被广泛研究，但染色质因子在肌成纤维细胞分化中的作用及其在病理性心脏纤维化中的贡献仍知之甚少。理解表观遗传调控层面对这一过程的控制，对于开发逆转或阻止纤维化进展的新疗法至关重要。为了系统揭示心脏成纤维细胞纤维化转化的表观遗传调控机制，研究人员开展了一项整合批量与单细胞CRISPR筛选的研究。主要关键技术包括：1）针对染色质相关基因的CRIS

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-27

• 14-3-3蛋白GmSMS6通过调控bZIP转录因子稳定性协调大豆种子重量与品质的分子机制

  大豆作为全球最重要的油料作物之一，为人类提供了丰富的植物蛋白和食用油。随着人口持续增长和消费需求升级，到2050年全球大豆产量需要翻倍才能满足需求。然而与水稻、小麦和玉米等主要作物相比，大豆产量的提升速度明显滞后，这使其成为育种改良的重要目标。种子重量作为作物产量的关键组成部分，在大豆驯化过程中显著增加，但其分子调控机制仍不清楚。虽然已有数百个与种子重量/大小相关的数量性状位点（QTL）被鉴定，但仅有少数因果基因得到功能验证。近日发表在《Nature Communications》的一项研究，首次揭示了一个调控大豆种子重量的关键基因GmSMS6，它编码一个14-3-3蛋白，通过协调转录因子Gm

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-27

• 采用“孤儿受体”策略：斑马鱼的Tlr4同源物介导对第IX/X族过渡金属的反应

  ### 斑马鱼TLR4同源体介导金属离子信号传导的机制研究#### 1. 研究背景与核心问题Toll样受体4（TLR4）作为模式识别受体（PRR）家族的核心成员，在哺乳动物中已明确其通过识别脂多糖（LPS）等病原相关分子模式（PAMPs）介导先天免疫应答的功能。然而，在鱼类这一古老脊椎动物模型中，TLR4同源体的具体功能长期存在争议。尽管结构保守性较高，鱼类TLR4同源体对LPS的响应性显著低于哺乳动物，且缺乏哺乳动物TLR4信号所需的关键共受体CD14。这种功能差异可能源于进化过程中TLR4 ligand谱的分化。当前研究核心在于探索鱼类TLR4是否具备直接识别金属离子的功能，并解析其在金属

  来源：Frontiers in Immunology

  时间：2025-11-27

• 利用CRISPR-Cas9技术编辑马铃薯中的淀粉分支酶（SBE2）基因，以增加抗性淀粉的含量，从而带来健康益处

  近年来，随着全球对健康食品需求的提升，开发高营养价值作物品种成为农业科研的重要方向。在块茎类作物中，马铃薯因其广泛的食用价值和巨大的种植规模备受关注。然而，传统马铃薯品种淀粉结构中直链淀粉（amylose）含量较低，导致其升糖指数较高，对糖尿病和肥胖等代谢疾病防控存在局限。近年来，基因编辑技术的突破为作物改良提供了新工具，其中CRISPR-Cas9系统因其精准性和高效性被广泛应用。本研究以印度主要马铃薯品种Kufri Chipsona-I为对象，通过靶向编辑其淀粉合成关键基因SBE2.1和SBE2.2，成功培育出高直链淀粉及抗性淀粉含量的新型马铃薯品系，为功能性食品开发提供了重要技术支撑。##

  来源：Frontiers in Genome Editing

  时间：2025-11-27

• 通过CRISPR/Cas9技术培育出缺乏罗克福汀C（roquefortine C）和麦考酚酸（mycophenolic acid）的罗克福奶酪青霉菌（Penicillium roqueforti）菌株，从而实现了无毒素的蓝纹奶酪生产

  蓝纹奶酪发酵真菌产毒机制与基因编辑调控研究进展摘要：本研究团队通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，成功构建了产罗克福特菌素C和霉酚酸缺陷型青霉属羊毛孢菌（Penicillium roqueforti）菌株。实验采用实验室模拟奶酪制作工艺，对比分析显示工程菌株发酵产物中检测不到目标毒素，而野生菌株制品中罗克福特菌素C含量最高可达17,900 μg/kg，霉酚酸达6,000 μg/kg。创新性地发现突变体存在菌丝体生物量减少15-20%且耐盐性下降的生理特征，但未观察到对奶酪水解酶活性的显著影响。该成果为开发安全型蓝纹奶酪提供了新路径，同时揭示了基因编辑对真菌代谢网络的多维度调控效应。研究背景

  来源：International Journal of Food Microbiology

  时间：2025-11-27

• ATR是一种DNA损伤激酶，能够调节利什曼原虫（Leishmania major）中的DNA复制时序

  该研究系统性地探讨了Leishmania major（大麻地衣鞭毛虫）中ATR蛋白的功能及其对基因组稳定性的调控机制。ATR作为DNA复制压力响应的关键调控因子，在真核生物中广泛参与单链DNA识别、复制叉稳定及细胞周期调控等核心功能。研究通过CRISPR/Cas9技术构建了N端标记的ATR完整蛋白株（mycATR）和C末端缺失突变株（mycATRΔC-/-），结合多组学方法揭示了ATR在Leishmania独特基因组架构中的特殊作用。### 核心发现解析1. **ATR蛋白亚细胞定位依赖C末端结构域** 免疫荧光实验显示，完整ATR蛋白在细胞核内呈显著富集，而C末端缺失突变株（mycA

  来源：PLOS Genetics

  时间：2025-11-27

• 基于多糖的CRISPR/Cas基因治疗递送系统：克服挑战并推动药物解决方案的发展

  摘要 CRISPR/Cas基因编辑技术的出现彻底改变了分子生物学领域，为治疗遗传性疾病、癌症和其他复杂疾病提供了前所未有的精确度和潜力。然而，要使CRISPR/Cas在临床环境中真正发挥作用，最大的挑战之一就是如何将CRISPR组件（包括引导RNA（gRNA）和Cas蛋白）有效地递送到特定的细胞或组织中。安全、精准且高效的递送机制仍然是关键瓶颈。虽然已经探索了病毒载体、脂质纳米颗粒和合成聚合物等递送方法，但这些方法存在免疫原性、毒性以及递送能力有限等缺点。基于多糖的递送系统由于其天然来源、良好的生物相容性和多样的化学性质，成为一种有前景的替

  来源：Current Gene Therapy

  时间：2025-11-27

• BABA受体PpIBI1整合了早期病原体相关诱导（PTI）反应和晚期系统抗性（SAR）反应，从而提高了采后桃果的抗性

  该研究系统解析了BABA在桃果实抗病调控中的分子机制，重点揭示了天冬氨酸-tRNA合成酶（AspRS）同源蛋白PpIBI1的核心作用。通过多组学整合分析，发现该蛋白通过两个独立但协同的信号通路实现防御激活：一方面与PRR受体共受体PpBAK1形成复合体，快速启动以活性氧（ROS）暴发为标志的局部模式触发免疫（PTI）；另一方面通过核定位与TCP家族转录因子PpTCP2相互作用，激活水杨酸（SA）信号通路，诱导系统获得性抗性（SAR）。这种时空分离的防御调控模式，为理解植物双信号通路协同作用提供了新视角。研究首先通过酵母双杂交筛选鉴定出PpIBI1作为BABA感知的关键受体。功能验证显示该蛋白在

  来源：Postharvest Biology and Technology

  时间：2025-11-27

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