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Florigen(开花素)和细胞分裂素信号通过拮抗作用调节FLOWERING LOCUS T-LIKE1(FLTL1)基因的表达,从而形成一个开花素传递机制,促进水稻花序的发育
水稻生殖发育调控机制研究揭示开花素与细胞因子的空间拮抗作用本项研究系统解析了水稻(*Oryza sativa*) shoot apical meristem(SAM)向inflorescence meristem(IM)及 floral meristem(FM)的转化过程中,开花素分子Hd3a与细胞因子信号网络的互作机制。通过单细胞三维成像、基因编辑及转录组分析等技术,研究团队首次明确了OsFTL1蛋白作为整合因子,在时空维度上协调开花素与细胞因子信号的空间分布格局。一、生殖发育阶段转换的分子调控网络水稻生殖发育包含三个关键阶段转换:SAM向IM的过渡由Hd3a主导,IM向FM的转化依赖OsF
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-21
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CRISPRa介导的2C样状态下Dux-MERVL轴的解缠、全能性及细胞死亡
这篇研究系统性地探讨了转座子元素MERVL与转录因子Dux在胚胎发育早期(2C阶段)的相互作用及其对细胞命运的影响。通过CRISPR激活系统结合多组学分析,研究揭示了MERVL和Dux在调控ZGA和2C-like细胞特性中的不同作用,并首次明确了Dux诱导的细胞凋亡与MERVL激活的独立性。### 核心发现解析1. **MERVL的调控功能有限性** 研究发现MERVL的激活仅驱动约40%的2C特异性基因表达,且这些基因多位于MERVL LTR下游10kb范围内。通过比较Dux激活与MERVL单独激活的转录组,证实Dux是更全面的2C程序启动子。例如,Zscan4d等关键基因由Dux直
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-21
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基因组尺度空间转录组揭示霍奇金淋巴瘤微环境中IL13介导的肿瘤细胞生存新机制
在肿瘤研究领域,霍奇金淋巴瘤(cHL)始终是一个特殊的谜题。这种淋巴瘤的肿瘤细胞——霍奇金-里德-斯特恩伯格(HRS)细胞仅占肿瘤组织的1-5%,却能在大量免疫细胞和基质细胞构成的复杂微环境中存活增殖。更令人困惑的是,HRS细胞在体外极难培养,暗示其生存高度依赖微环境提供的信号。然而,由于技术限制,科学家们一直难以全面解析这种特殊的细胞生态系统,特别是各种细胞在空间上是如何组织并相互作用的。近日,《自然·通讯》发表了一项突破性研究,研究人员通过基因组尺度的空间转录组分析,结合单细胞测序技术,首次在单细胞水平和空间维度上系统绘制了霍奇金淋巴瘤的微环境图谱,不仅揭示了HRS细胞周围的特化生态位结构
来源:Nature Communications
时间:2025-12-21
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模块化插件系统重塑碱基编辑器的编辑模式
在精准基因编辑领域,DNA碱基编辑器(Base Editors)作为革命性工具,能够在不引起DNA双链断裂的情况下实现特定碱基转换,为遗传病治疗带来曙光。然而现有碱基编辑器存在明显局限:脱氨酶通常只能固定在nCas9(D10A)蛋白的N端或C端,导致编辑窗口(editing window)固定、编辑模式单一,难以应对复杂多样的基因编辑需求。特别是当目标碱基位于特定序列上下文(sequence context)或非典型位置时,传统编辑器往往效率低下或产生过多副产物(byproducts),严重制约其临床应用潜力。为突破这一瓶颈,武汉大学等单位的研究团队在《Nature Communication
来源:Nature Communications
时间:2025-12-21
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TMEM164冷冻电镜结构揭示独特的抗铁磷脂重塑机制及其抗铁死亡潜能
细胞膜上的磷脂不仅构成细胞的物理屏障,更通过其动态组成参与调控细胞的生命活动。其中,脂质重塑——即磷脂分子中脂肪酸链的替换过程——如何精确影响细胞命运决定,尤其是与一种新型程序性细胞死亡方式“铁死亡(ferroptosis)”的关联,仍是生命科学领域亟待破解的谜题。铁死亡 characterized by iron-dependent lipid peroxidation(铁依赖性脂质过氧化),与神经退行性疾病、缺血再灌注损伤以及肿瘤治疗耐药等多种重要病理过程密切相关。尽管谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)作为关键的抗铁死亡蛋白已被广泛认知,但细胞是否存在其他并行或替补的防御通路,以及膜脂质组成
来源:Nature Communications
时间:2025-12-21
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靶向TIGIT增强BCMA-CAR-T疗效及缓解T细胞耗竭的临床前研究
在血液肿瘤治疗领域,靶向B细胞成熟抗原(BCMA)的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法为复发/难治性多发性骨髓瘤(RRMM)患者带来了突破性希望。临床数据显示,BCMA-CAR-T疗法可实现73%的完全缓解率,但中位无进展生存期仅18个月,绝大多数患者最终面临复发困境。这一严峻现状背后,T细胞功能耗竭被认为是导致CAR-T疗效难以持久的关键障碍。为破解这一难题,南京医科大学附属第一医院血液科团队将目光投向新兴免疫检查点TIGIT(T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白)。既往研究表明,传统PD-1抑制剂在多发性骨髓瘤中疗效有限,提示存在独特的免疫抑制机制。研究者推测,TIGIT可能在该疾病背景
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-12-21
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PRDM1驱动的SLC30A9过表达通过促进线粒体功能亢进而促进宫颈癌细胞的恶性表型
宫颈癌作为全球女性癌症负担的重要部分,其发病机制与线粒体功能调控密切相关。本研究通过多维度研究揭示了SLC30A9基因在宫颈癌中的关键作用及其分子调控网络。研究首先通过单细胞RNA测序技术发现,在宫颈癌恶性上皮细胞亚群中存在SLC30A9的显著过表达,且该表达模式在患者临床样本和多种细胞系中得到一致验证。值得注意的是,这种过表达具有细胞类型特异性——在正常宫颈上皮细胞和间质细胞(如成纤维细胞、内皮细胞)中未发现类似现象,进一步佐证了其与肿瘤上皮细胞的特异性关联。研究团队创新性地构建了SLC30A9基因敲除和过表达模型,通过CRISPR/Cas9技术实现基因定点敲除,并采用抗病毒包装载体进行过表
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-12-21
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CRISPR/Cas9介导的LmSerpin5基因敲除会导致迁徙蝗(Locusta migratoria)的中肠发育不良,并引发胚胎死亡
蝗虫免疫系统与胚胎发育的协同调控机制研究取得新突破本研究以沙漠蝗(Locusta migratoria)为模式生物,首次系统揭示了Serpins蛋白家族在胚胎发育和免疫调节中的双重作用机制。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的LmSerpin5突变体,在发育生物学和免疫学领域均展现出显著表型特征,为昆虫发育-免疫互作研究提供了全新视角。在胚胎发育阶段,LmSerpin5展现出不可替代的核心作用。当该基因发生纯合突变时,胚胎在发育早期即出现完全致死现象。这一发现突破传统认知,首次在半翅目昆虫中证实Serpins蛋白对胚胎存活的决定性影响。值得注意的是,杂合突变体虽未能完全阻断胚胎发育,但
来源:Journal of Insect Physiology
时间:2025-12-21
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综述:将育种与生物技术相结合,提高半干旱地区番茄的抗逆性
番茄作为全球重要的经济作物和营养来源,其育种与可持续发展面临多重挑战。随着气候变化加剧,半干旱和干旱地区对耐旱、耐热番茄品种的需求日益迫切。本文系统梳理了番茄育种的传统方法与现代生物技术的结合应用,并探讨了未来发展的关键方向。### 一、番茄产业现状与核心挑战全球番茄年产量已突破189亿吨,中国作为最大生产国,凭借规模化种植和高效农业技术占据主导地位。然而,气候变化导致极端天气频发,半干旱地区因水资源短缺成为番茄主产区中的薄弱环节。 Namibia等国的实践表明,传统品种因抗逆性不足面临减产风险,而高投入的杂交品种难以被小农户广泛采用。### 二、传统育种与现代技术的协同创新1. **遗传多样
来源:Advances in Agriculture
时间:2025-12-21
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CARF-HAD磷酸酶效应器在III-A型CRISPR-Cas免疫应答中的核苷酸耗竭机制
在微生物与病毒永无休止的军备竞赛中,原核生物进化出了精妙的CRISPR-Cas系统作为适应性免疫武器。其中III型CRISPR-Cas系统通过Cas10复合物感知入侵者RNA后,会启动三重防御机制:切割靶RNA、降解单链DNA以及合成环状寡腺苷酸(cOA)第二信使。这些cOA分子如同烽火信号,能激活各类CARF效应器,通过干扰宿主代谢来阻断病毒增殖。然而,目前已知的CARF效应器作用机制仍显局限,能否发现具有新型酶活性的效应器成为领域内亟待探索的方向。在这项发表于《Nucleic Acids Research》的研究中,Marraffini团队将目光投向了两个神秘的CRISPR关联基因——它们
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-12-20
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抗CRISPR蛋白AcrIIA5增强引导编辑活性与安全性的机制与应用研究
基因编辑技术的进步为生命科学研究和疾病治疗带来了革命性的突破,但精准、安全地修改基因组仍然是领域内的核心挑战。传统的CRISPR/Cas9系统通过产生DNA双链断裂(DSB)进行编辑,但这会引发不可预测的插入和缺失(indels),甚至导致大规模基因组重排,存在安全隐患。碱基编辑器(BE)能够在不断裂DNA双链的情况下实现特定碱基的转换,但也面临产物纯度低、旁观者编辑和脱靶等问题。引导编辑(Prime Editing, PE)系统的出现为解决这些难题提供了新思路,它无需DNA双链断裂或供体DNA模板,即可精确安装碱基替换、小片段插入或缺失。然而,PE系统,尤其是其高效版本PE3和PE5,仍会产
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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SPLiCR-seq技术平台:通过CRISPR筛选揭示内质网应激下IRE1α-XBP1信号通路新调控因子及其在CAR-T细胞治疗中的应用
细胞内的蛋白质质量控制是维持生命活动的基础,当内质网中未折叠或错误折叠蛋白质累积时,会引发内质网应激(Endoplasmic reticulum stress)并激活未折叠蛋白反应(Unfolded protein response, UPR)。IRE1α-XBP1信号通路是UPR中最保守的一条分支,其核心环节是IRE1α介导的XBP1 mRNA的非典型剪接,产生有活性的转录因子XBP1s,进而调控一系列应激相关基因的表达。尽管该通路的重要性已被广泛认知,但由于缺乏高效、系统的研究工具,科学家们对RNA剪接在这一关键应激响应过程中的精细调控网络仍知之甚少。传统的基于荧光报告基因的剪接分析方法通
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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OsMYB99通过调节谷物蜡质生物合成和氧化还原平衡来控制稻谷的产量和垩质含量
水稻颗粒产量(HRY)和米粒白点(chalkiness)是影响稻米质量和市场价值的关键性状。本研究通过基因编辑和分子生物学手段,首次揭示了R2R3-MYB转录因子OsMYB99在调控这两个性状中的核心作用,并解析了其分子机制。OsMYB99通过双重调控网络维持稻米品质:一方面促进表皮蜡质合成,增强颗粒抗裂能力;另一方面调控活性氧(ROS)代谢,防止胚乳异常死亡。研究显示,OsMYB99基因缺失导致表皮蜡层厚度减少56%-54%,显著降低水分保持能力,使稻粒在干燥过程中更易开裂,最终使糙米产量下降25%以上。同时,该基因缺失造成胚乳ROS积累,引发程序性细胞死亡(PCD),导致白点率高达40%,
来源:Plant Biotechnology Journal
时间:2025-12-20
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RPA-CRISPR/Cas12a耦合的微流控生物传感器可实现现场对副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的灵敏定量检测
弧菌现场定量检测技术革新:基于RPA-CRISPR的离心微流控系统构建与应用摘要本研究针对水产品中弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的快速定量检测需求,创新性地开发了基于重组酶聚合酶扩增(RPA)与CRISPR-Cas12a联用的离心微流控检测系统(ORCMB)。该技术突破传统等温扩增检测的定量瓶颈,通过预装梯度浓度标准质粒、反应体积锁定机制以及同步标准曲线生成技术,实现了在复杂环境下的稳定定量检测。系统检测下限达6.08拷贝/μL,线性范围覆盖10^0至10^4拷贝/μL,与qPCR的AUC值达到0.984,单次检测成本控制在3.30美元以内。技术原理创新1. 离心微流控
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-20
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解析pfs基因在植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum R)生物膜形成中的调控作用:来自转录组学和代谢组学的见解
乳酸杆菌植物兰氏菌(L. plantarum)生物膜形成机制研究取得突破性进展一、研究背景与科学问题乳酸杆菌作为益生菌的核心成员,其生物膜形成能力直接影响产品稳定性和肠道定植效果。传统发酵工艺中常发现菌体聚集现象,这与生物膜形成密切相关。尽管已有研究揭示了luxS、wza等基因在生物膜调控中的作用(Xiao et al., 2025a),但关于激活甲基循环关键酶pfs基因的调控机制仍存在知识空白。特别值得注意的是,植物兰氏菌作为工业发酵体系中的关键菌株,其pfs基因在环境适应性和代谢调控中的具体作用尚未阐明。二、研究方法与技术创新研究团队采用CRISPR-Cas9基因编辑技术,创新性地构建了p
来源:Bioresource Technology
时间:2025-12-20
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CRISPR-Cas13a SHERLOCK检测方法用于快速、灵敏地检测基孔肯雅病毒
寨卡病毒(CHIKV)检测技术的创新与临床验证研究一、研究背景与问题提出寨卡病毒作为热带地区的主要传染病之一,其急性发热与关节痛症状易与其他虫媒病毒混淆。当前临床检测主要依赖逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和血清学检测(如ELISA),但前者存在设备成本高、操作复杂等局限性,后者灵敏度不足。研究团队基于CRISPR-Cas13a技术结合重组酶扩增(RPA)的创新检测平台,旨在解决资源有限地区快速、准确诊断的需求。二、技术路线与核心创新1. 目标基因选择研究聚焦于病毒非结构蛋白1(nsP1)基因的保守区域,该区域在亚洲、非洲及美洲主要毒株间保持高度保守性(变异率<5%)。通过系统比对50个全
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-12-20
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CRISPR/Cas13a增强的FRET-PAINT(CFP)平台,用于高度灵敏地检测血吸虫来源的miRNA
该研究提出了一种创新性的CRISPR-FRET-PAINT三重融合检测平台,旨在解决miRNA检测中灵敏度低、背景干扰大及序列同源性高等技术瓶颈。该平台通过整合CRISPR/Cas13a系统的核酸特异性识别能力、FRET-PAINT技术的单分子检测优势以及磁珠分离纯化策略,构建了兼具高灵敏度(检测限低至10³.⁵⁸ aM)、优异抗干扰性和模块化设计的新型生物传感系统。**技术原理创新性** 平台采用"目标识别-信号放大-精准成像"三级检测机制:首先通过Cas13a/crRNA复合物的核酸特异性结合与切割反应,将低丰度miRNA转化为荧光标记的短链产物;继而利用磁珠富集切割产物,消除游离探针的
来源:Sensors and Actuators Reports
时间:2025-12-20
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BpNF-YC9-BpbHLH80模块:通过分层基因调控网络揭示的桦树盐胁迫关键调控因子
该研究系统性地解析了白桦(Betula platyphylla)在盐胁迫下的基因调控网络(GRN)及其核心分子机制。通过整合转录组测序与分子生物学验证,构建了首个包含三层结构的白桦盐胁迫响应GRN模型,揭示了转录因子BpNF-YC9与BpbHLH80之间的负向调控轴在盐耐受中的关键作用。**1. 盐胁迫响应GRN的层级结构解析** 研究采用部分相关算法,结合RNA-seq数据与代谢组学分析,从12,834个差异表达基因(DEGs)中筛选出核心调控因子。最终构建的三层GRN包含: - **第一层**:5个顶层转录因子(TFs),包括BpNF-YC9、BpHDG2、BpMYB1、BpbHLH1
来源:Plant Physiology and Biochemistry
时间:2025-12-20
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从Dongchimi分离出的Levilactobacillus brevis EG040的益生菌潜力及其通过CRISPR-Cas基因编辑技术增强γ-氨基丁酸分泌的能力
该研究以韩国传统发酵食品“水 Kimchi”为样本源,成功分离出一株具有高γ-氨基丁酸(GABA)产量的乳酸杆菌(Levibactillus brevis EG040)。通过系统评估其肠道定植能力、代谢功能及安全性,结合CRISPR-Cas9基因编辑技术,揭示了菌株增强GABA合成与耐酸碱特性的分子机制,为开发靶向代谢综合征的益生菌制剂提供了理论依据。### 一、菌株分离与特性鉴定研究团队对17种传统水 Kimchi样本进行微生物分离,最终获得37株乳酸菌。通过16S rRNA测序和系统发育分析,确认其中7株为Levibactillus brevis EG040。该菌株在含4%谷氨酸钠(MSG
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哈萨克斯坦梨火疫病菌独特谱系pEA29转座酶突变与CRISPR基因型特征研究
梨火疫病作为一种由解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)引起的毁灭性植物病害,自19世纪在北美首次发现后,已逐步扩散至全球各大苹果产区。其传播路径呈现出明显的跨洲际特征:191年在新西兰首次现身北美以外地区,1957年登陆英国,1962年侵袭埃及,随后数十年间蔓延至整个欧洲及地中海地区。2008年,该病害正式入侵哈萨克斯坦果园,近年更向东扩散至韩国和中国。这种持续性的地理扩张对全球梨果类水果产业构成严重威胁。基因组学研究揭示,全球流行的梨火疫病菌主要归属于“广泛流行”(Widely Prevalent, WP)谱系,该谱系在从北美向欧亚大陆扩散过程中经历了遗传瓶颈效应。值得注意的
来源:Journal of Plant Pathology
时间:2025-12-20