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  • 通过非对称聚合酶链反应-Cas12a平台直接从尿液样本中快速鉴定细菌并检测其对抗微生物药物的敏感性

    抗菌素耐药性是一个严重的全球健康挑战,这在很大程度上是由于传统的病原体鉴定(ID)和抗菌素敏感性测试(AST)所需的时间较长所致。在这里,我们提出了一种经过临床验证的诊断平台,该平台结合了非对称聚合酶链反应(aPCR)和CRISPR/Cas12a技术,可以直接从尿液样本中鉴定细菌并进行表型AST检测。与传统需要复杂引物组合的多重PCR不同,我们的平台使用单重aPCR针对16S rDNA的V3–V4区域来生成单链和双链DNA。这种设计使得在需要时可以通过aPCR产生的单链DNA片段来激活Cas12a,从而实现六个常见尿路病原体的物种级多重检测(检测浓度可达10^3 CFU/mL),并且这一过程可

    来源:Analytical Chemistry

    时间:2025-11-20

  • 综述:CRISPR/Cas介导的侧向流动检测技术用于即时诊断病原细菌:最新进展与未来趋势

    在当今社会,食品安全和公共健康问题日益受到重视。病原体细菌广泛存在于食物和环境中,对人类健康构成重大威胁。因此,开发高灵敏度和快速检测传感器以识别这些病原微生物显得尤为重要。近年来,随着科学技术的不断进步,集成侧向流动检测(LFA)与基于CRISPR的生物传感技术成为一种创新性的点对点(POC)诊断方法。LFA因其操作简便、检测速度快和结果直观,已被广泛应用于各种目标的检测,包括核酸和蛋白质。而基于CRISPR的生物传感系统,特别是利用Cas12和Cas13效应物的系统,能够显著提高LFA的检测性能,实现高特异性和高灵敏度的核酸检测。CRISPR/Cas系统与LFA的结合,使得新的诊断平台得以

    来源:Microchemical Journal

    时间:2025-11-20

  • FAM114A1通过双重机制驱动三阴性乳腺癌免疫逃逸:靶向PI3K/AKT通路与E2F4相分离的新视角

    免疫检查点阻断(ICB)疗法为癌症治疗带来了革命性突破,但在三阴性乳腺癌(TNBC)中,多数患者因先天或获得性耐药而获益有限。如何克服耐药性、筛选潜在应答人群,成为TNBC免疫治疗领域的核心挑战。发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》的最新研究,通过创新性筛选与机制解析,发现了一个此前未被重视的免疫逃逸“枢纽”——FAM114A1,并揭示了其通过双重通路破坏抗原呈递、促进免疫逃逸的全新机制。为系统探索TNBC免疫逃逸机制,研究团队首先构建了肿瘤-免疫细胞共培养体系,结合CRISPR激活(CRISPRa)技术进行全基因组功能增益筛选。在筛选出的

    来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

    时间:2025-11-19

  • 综述:用于人类和动物传染病的酵母疫苗生产平台

    酵母作为疫苗生产平台,在人类和动物健康领域展现出巨大的潜力。酵母不仅能够高效地表达多种重组蛋白,还具备安全性高、生产成本低、易于大规模培养等优势。这些特性使其成为开发新型疫苗的理想选择,尤其是在面对传统疫苗技术存在的诸多挑战时。传统疫苗通常基于灭活或减毒的病原体,或者依赖于病原体的某些抗原成分,虽然在控制传染病方面取得了一定成效,但也伴随着诸如安全性风险、生产复杂性、冷链依赖、研发周期长等问题。而酵母作为真核表达系统,能够模拟哺乳动物细胞的翻译后修饰过程,从而生产结构复杂的抗原蛋白,为疫苗开发提供了新的可能性。在实际应用中,已经有多款酵母表达的疫苗获得批准并投入市场。例如,针对乙型肝炎病毒(H

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-11-19

  • UHRF1通过表观遗传沉默病毒受体APN限制HCoV-229E感染:一种与年龄相关的宿主防御机制

    当SARS-CoV-2疫情逐渐平息,人们可能忽视了那些常年在我们身边存在的普通冠状病毒。像HCoV-229E这样的病毒,通常只引起普通感冒症状,却在老年人和免疫功能低下者中可能引发严重肺炎甚至急性呼吸窘迫综合征。这种年龄相关的易感性差异背后隐藏着怎样的分子机制?这正是复旦大学张荣团队在《Nature Communications》上发表的最新研究试图解答的问题。研究人员采用全基因组CRISPR敲除筛选这一前沿技术,意外发现了一个名为UHRF1的表观遗传调控因子。这个蛋白以往主要在研究DNA甲基化和肿瘤发生中被关注,而在这项工作中,它展现出了全新的抗病毒功能。更为有趣的是,UHRF1的表达水平与

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-19

  • 全球土壤质粒组资源揭示质粒在土壤微生物组中的功能与生态作用

    土壤是地球上最复杂的生态系统之一,蕴藏着惊人的微生物多样性。这些微小的生命体驱动着全球养分循环、碳储存和矿物生物有效性等关键生态过程。在这一微观世界中,质粒(plasmid)——一种染色体外可自主复制的DNA分子,扮演着微生物适应环境的重要角色。它们像自然的基因快递员,通过水平基因转移(HGT)在不同微生物间传递抗菌素抗性基因(AMR)、应激抵抗基因和各类特殊功能基因。然而,由于鉴定挑战,我们对自然环境中特别是土壤这类复杂生态系统中质粒的动态、功能和宿主关联的理解仍然十分有限。现有研究多集中于临床或人类相关环境中分离培养微生物的质粒,而对未培养微生物中质粒的多样性和功能认知存在巨大空白。为填补

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-19

  • α/β-水解酶GmABHD6调控大豆的种子油含量和产量

    大豆(*Glycine max*)作为一种重要的经济作物,其种子中的油脂含量是影响其产量和营养价值的关键性状。然而,尽管已有大量关于大豆油脂含量的研究,其遗传基础仍未完全明确。本研究通过精细定位,发现一个名为 *GmABHD6* 的基因是控制第16号染色体上一个主要数量性状位点(QTL)的关键基因。这一发现不仅揭示了 *GmABHD6* 在调控大豆种子油脂含量中的重要作用,还进一步表明该基因在种子组成和产量性状中具有广泛的调控效应,为大豆遗传改良提供了新的思路和资源。*GmABHD6* 是 α/β-水解酶结构域基因家族的一员,该家族在脂质代谢中发挥着关键作用,包括酯酶、硫酯酶、脂肪酶、蛋白酶等

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-11-19

  • 通过体内工程改造转基因小鼠,以产生针对金黄色葡萄球菌肠毒素B的全身性人源中和抗体

    这项研究提出了一种利用基因工程小鼠作为生物反应器的新方法,用于生产针对特定病原体的治疗性单克隆抗体。传统的单克隆抗体生产主要依赖于哺乳动物细胞培养系统,尤其是中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,这种系统虽然成熟且广泛应用,但其成本高昂、操作复杂,并且在大规模生产方面存在一定的局限性。为了克服这些限制,研究人员采用了一种基于CRISPR/Cas9技术的定点基因整合策略,将人类抗金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)的单克隆抗体(LXY-Ab)基因插入到两个已知的基因组安全着陆位点:ROSA26和Hipp11(H11)。这些安全着陆位点在进化过程中保持高度保守,能够提供稳定的基因表达环境,同时避免随机整合带来的

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-11-19

  • 综述:全细胞和无细胞生物传感器驱动的代谢工程

    在现代生物技术领域,代谢工程作为一种关键技术,正在通过微生物细胞工厂的构建来实现高价值产品的高效生产。这些细胞工厂能够利用低成本的底物,通过基因改造和生物合成途径的优化,生产出如生物燃料、氨基酸、萜类化合物等重要化学品。然而,这一过程在设计、构建、测试和学习(DBTL)循环中仍然面临诸多挑战,尤其是如何快速评估代谢产物的浓度变化以及优化生物合成路径。为了解决这些问题,生物传感器的引入成为代谢工程的重要工具。生物传感器通过将目标代谢物的浓度转化为可观察的输出信号,如荧光、发光或颜色变化,从而大大提高了代谢工程的效率。本文将从整体细胞生物传感器(WCB)和无细胞生物传感器(CfB)两个方面,探讨它

    来源:Current Opinion in Biotechnology

    时间:2025-11-19

  • 综述:通过改造酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的代谢途径来生产化学品

    余毅|傅晓英|胡金苗|詹斯·尼尔森|史书波北京化工大学生命科学技术学院,软物质科学与工程高级创新中心,中国北京从可再生、非食用生物质中可持续生产化学品对于应对气候变化和化石资源依赖导致的资源枯竭等环境挑战至关重要。酿酒酵母已成为工业生物化学生产的多功能微生物平台,在核心碳代谢、脂质代谢和萜类化合物代谢方面取得了工程突破。本文综述了三种变革性范式:(1)优化代谢流并重新定向酵母代谢途径以合成化学品(例如法尼烯);(2)提高酵母的耐受性,以在发酵压力下提高生物质和生化产物的产量(例如琥珀酸);(3)通过工程改造底物吸收能力来扩大原料的灵活性(例如乙醇)。这些例子为生产可持续化学品铺平了道路。我们还

    来源:Current Opinion in Biotechnology

    时间:2025-11-19

  • 纳米等离子体实时RT-RPA和CRISPR/Cas12a检测技术用于快速即时分子诊断

    这篇研究介绍了一种手掌大小的集成式等离激元光热平台,用于在点对点(point-of-care, POC)环境中实现实时芯片上的重组酶聚合酶扩增(RPA)和CRISPR/Cas12a检测。该平台结合了先进的纳米制造技术、高效的光热加热机制以及实时荧光成像功能,为分子诊断提供了一种更加紧凑、高效和低成本的解决方案。### 技术背景与研究意义分子诊断技术在现代医学中扮演着至关重要的角色,特别是在疾病早期发现和快速诊断方面。传统的诊断方法通常依赖于实验室环境,不仅耗时较长,而且成本高昂,限制了其在资源有限或需要快速响应的场景中的应用。因此,开发一种能够在现场进行快速、精准检测的便携式诊断工具成为研究的

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-11-19

  • miR-130a-3p 促进小鼠纤维类型转变并提高运动耐受力

    miR-130a-3p 是一种微小RNA(microRNA),它在生物体内发挥着重要的调控作用,特别是在代谢过程和细胞功能的调节方面。研究表明,miR-130a-3p 在骨骼肌的发育和纤维类型转换中具有关键影响。骨骼肌是人体中最重要的代谢器官之一,它不仅参与运动功能,还与多种生理过程密切相关,包括氧化代谢、能量利用以及激素分泌等。随着对 miRNA 的研究不断深入,越来越多的证据表明这些非编码RNA在调节细胞增殖、分化、代谢以及疾病发生发展中的作用不容忽视。miR-130a-3p 的功能与氧化代谢密切相关。在骨骼肌中,它能够影响细胞的增殖和分化,从而改变肌肉纤维的组成比例。具体来说,miR-1

    来源:Biological Research

    时间:2025-11-19

  • 综述:利用人工智能推动基于CRISPR的基因组编辑技术的发展

    摘要基于CRISPR的基因组编辑技术,包括核酸酶编辑、碱基编辑和Prime编辑,通过实现对基因组的精确、可编程修改,为生物研究和现代医学带来了革命性的变革,并为多种遗传性疾病提供了新的治疗策略。人工智能(AI),包括机器学习和深度学习模型,正在进一步推动这一领域的发展,加速针对不同目标的基因编辑工具的优化,指导现有工具的改进,并支持新型基因组编辑酶的发现。在这篇综述中,我们总结了推动这些进展的关键AI方法,并讨论了它们在基因组编辑技术中的最新应用。我们还探讨了新兴的机会,例如由AI驱动的虚拟细胞模型,这些模型可以通过目标选择或功能结果的预测来指导基因组编辑。最后,我们指出了AI方法整合在未来可

    来源:Nature Reviews Genetics

    时间:2025-11-19

  • 综述:从实验室到反应器:用于生物化学品和生物材料生产的工程化丝状真菌

    丝状真菌与人类的过去、现在和未来紧密交织。它们不仅能转化多种天然化合物,包括有机生物质和废物流,还能生产一系列有价值的产品。丝状真菌以其分泌大量胞外酶降解复杂底物以及产生具有工业相关性的化学多样性代谢物而著称。真菌用于生物分子生产利用木质纤维素或有机废物等替代碳源进行生物分子的工业规模生产是生物炼制的主要目标。丝状真菌在生物炼制过程中具有若干优势,包括能够分解复杂的有机废物原料,利用由此产生的多种糖类,并生产一系列有用的生物分子。有机酸生产丝状真菌能产生多种有机酸,通常用作食品、医药和制药的基石。例如,黑曲霉(Aspergillus niger)是众所周知的有机酸高产菌株。苹果酸是一种四碳二羧

    来源:Biotechnology for Biofuels and Bioproducts

    时间:2025-11-19

  • 基于CRISPR/Cas13a的比色生物传感平台,用于即时检测病毒核酸

    病毒检测是公共卫生领域的一项重要任务,特别是在应对传染病爆发时,快速、准确和高效的诊断手段对于控制疾病传播和改善患者预后具有关键意义。随着生物技术的不断发展,CRISPR/Cas13a系统因其高特异性、高灵敏度以及在分子诊断中的广泛应用而备受关注。然而,传统的CRISPR/Cas13a诊断平台通常依赖于荧光探针或侧向流动检测方法,这些方法在实际应用中存在一定的局限性,例如需要复杂的光学设备、繁琐的标记步骤以及可能的假阳性信号问题。因此,开发一种更加简便、经济且高灵敏度的病毒检测方法成为研究的重点。本研究提出了一种基于CRISPR/Cas13a系统的新型无标记、可视化检测平台,称为“颜色SHER

    来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

    时间:2025-11-19

  • HIV流行地区登革病毒的发病机制与血清流行率:全球视角

    在当前全球公共卫生领域,HIV(人类免疫缺陷病毒)与登革病毒(DENV)的共感染问题日益受到关注。这两种病毒分别属于不同的病毒家族,HIV是一种逆转录病毒,主要攻击人体免疫系统,而登革病毒则是一种由蚊子传播的黄病毒,能够引起登革热等急性传染病。尽管它们的传播途径和致病机制有所不同,但在一些地区,这两种病毒的共感染现象却显著增加,尤其是在资源有限的低收入国家。这种共感染不仅对个体健康构成威胁,也对公共卫生系统提出了新的挑战。HIV感染者的免疫系统功能受到损害,这可能影响他们对登革病毒的反应。研究表明,HIV感染会改变宿主的免疫反应,包括对登革病毒的免疫应答模式。这种免疫变化可能导致登革病毒感染的

    来源:New Microbes and New Infections

    时间:2025-11-19

  • PAM-readID:一种用于哺乳动物细胞中CRISPR-Cas酶PAM识别的快速、简便且精准的新方法

    在基因组编辑领域,CRISPR-Cas系统如同一把精准的分子剪刀,但其切割活性受到原间隔序列邻近基序(PAM)的严格限制。同一Cas核酸酶在不同工作环境(如体外、细菌细胞或哺乳动物细胞)中展现的PAM识别谱存在显著差异,而哺乳动物细胞中的PAM鉴定方法长期以来依赖荧光报告系统和流式细胞分选技术,操作复杂、耗时费力,严重阻碍了新型基因编辑工具的开发和临床应用。这一技术瓶颈使得研究人员亟需一种能够在哺乳动物细胞中快速、简便且准确测定PAM识别谱的方法。为解决这一问题,杭州师范大学的王秋艳、谢天等研究人员在《Communications Biology》上发表了题为“PAM-readID is a

    来源:Communications Biology

    时间:2025-11-19

  • 用于控制昆虫害虫和疾病媒介的遗传性别鉴定菌株的新古典主义发展

    摘要 不育昆虫技术通过大量生产并释放不育昆虫来控制害虫和疾病媒介的种群,这一方法已有效应用了数十年。该技术在实际应用中的一个关键组成部分是性别分离系统的存在,这些系统能够可靠且经济地从用于野外释放的不育昆虫群体中分离出雌性个体。遗传性别分离品系对于提高昆虫种群控制(包括不育昆虫技术)的效果和成本效益至关重要。传统的生成遗传性别分离品系的方法,如利用辐射诱导染色体易位,已经为地中海果蝇(Ceratitis capitata)等物种培育出了稳定的品系。然而,使用传统遗传方法建立遗传性别分离品系仍需付出巨大努力,因为这需要大规模的随机突

    来源:Insect Science

    时间:2025-11-19

  • 基于CRISPR/Cas9技术的Bactrocera spp.白色蛹突变体品系,用于不育昆虫技术应用

    摘要 Bactrocera属包含多种高度入侵性的水果和蔬菜害虫,例如Bactrocera dorsalis、Bactrocera correcta和Bactrocera oleae。不育昆虫技术(SIT)是一种生物防治方法,通过释放经过绝育处理的雄性昆虫来抑制这些入侵性果蝇的数量。这些绝育雄性昆虫会与野生雄性昆虫竞争配偶,从而减少其繁殖能力,最终降低害虫数量。通过使用能够实现早期性别分离的基因型鉴定技术(GSS),可以进一步提高SIT对害虫的控制效果。为克服传统遗传学方法在开发新型GSS时遇到的限制,研究人员提出了一种新的“新经典

    来源:Insect Science

    时间:2025-11-19

  • 综述:小RNA的大影响:关于微RNA介导的小麦在极端高温条件下的耐受性的综述

    摘要微小RNA(miRNAs)是植物在应对非生物胁迫(包括热胁迫)过程中基因表达的关键调节因子。在小麦(Triticum aestivum L.)的关键生长阶段,高温会严重限制其生长和产量。最新研究表明,特定的miRNAs通过靶向转录因子、热休克蛋白和信号传导组分来调控分子复合体和生理反应,从而调节植物的热胁迫耐受机制。本文综述了目前关于小麦中响应热胁迫的miRNAs的研究进展,包括这些miRNAs的已知靶标及其在热耐受性中的作用。此外,我们还介绍了CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats / C

    来源:Functional & Integrative Genomics

    时间:2025-11-19


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