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  • 基于单发夹酶级联四重富集系统耦合CRISPR/Cas12a的超灵敏汉坦病毒检测新方法

    Highlight本研究的亮点在于通过巧妙的发夹探针设计,实现了无需外源引物的四级信号放大。独特的回文序列结构使HP具备自引导功能,在聚合酶和切口酶(Nt.BbvCI)作用下触发双重链置换扩增(SDA)级联反应,显著提升检测灵敏度。CRISPR/Cas12a系统的引入犹如给检测装上了"分子雷达",其反式切割活性可非特异性切割信号探针,实现荧光信号的指数级放大。Materials and reagents所有寡核苷酸由上海生工生物工程股份有限公司合成(序列见表S1)。实验中使用的EnGen® Lba Cas12a(Cpf1)酶、10× NEBuffer r2.1(含1000 μg/mL BSA、

    来源:Sensors and Actuators B: Chemical

    时间:2025-10-13

  • 基于银和离子液体共功能化MXene的比率型分子印迹电化学传感器用于棒曲霉素的高灵敏高选择性检测

    Highlight该研究的创新亮点在于:首次将单发夹探针(HP)与酶级联四重富集(SH-ECE)系统耦合CRISPR/Cas12a技术,实现了对大别山正汉坦病毒(DBSV)的超灵敏检测。该系统通过巧妙的回文序列设计,仅需一个发夹探针即可启动四级循环反应,无需外源引物,显著简化操作流程。CRISPR/Cas12a的引入不仅增强了特异性,还能精准区分碱基突变,在临床血清样本中展现出卓越的应用潜力。Materials and reagents所有寡核苷酸由生工生物工程(上海)股份有限公司合成(序列见表S1)。EnGen® Lba Cas12a (Cpf1)、10× NEBuffer r2.1(含10

    来源:Sensors and Actuators B: Chemical

    时间:2025-10-13

  • 拟南芥AtGADD45a1/2-AtRACK1A复合体在DNA损伤应答中的新功能解析

    DNA损伤(DNA damage)由紫外线辐射和化学诱变剂等环境胁迫触发,严重威胁植物的基因组完整性,因此需要高效的DNA损伤应答(DDR)通路来应对。尽管哺乳动物的DDR机制已被广泛研究,但植物DDR领域仍相对缺乏深入探索。本研究聚焦拟南芥(Arabidopsis thaliana)中哺乳动物生长阻滞与DNA损伤45A(GADD45A)的同源蛋白——AtGADD45a1和AtGADD45a2。通过CRISPR/Cas9技术构建的atgadd45a1和atgadd45a2单突变体对泽霉素(Zeocin)、丝裂霉素C(mitomycin C)、羟基脲(hydroxyurea)和甲磺酸甲酯(met

    来源:Plant Cell Reports

    时间:2025-10-13

  • 综述:等离子体工程化界面用于下一代生物传感

    Materials and reagents所有寡核苷酸均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。EnGen® Lba Cas12a (Cpf1)、10 × NEBuffer r2.1、Nt. BbvCI 切口内切酶和10 × CutSmart Buffer购自北京NEB公司。脱氧核糖核苷酸(dNTP)混合物、Klenow Fragment (KF) 聚合酶及相应缓冲液均用于实验。Principle for DBSV-S-MT1 Detection该传感平台的检测原理如Scheme 1所示。SH-ECE系统的模板发夹探针(HP)包含五个功能区域(Scheme 1A):靶标/触发链识别域、燃料链

    来源:Sensors and Actuators A: Physical

    时间:2025-10-13

  • 基因组编辑抗白叶枯病水稻品种中转基因的去除与产量损失评估

    引言水稻白叶枯病是由稻黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)引起的重大病害,在非洲和亚洲造成严重产量损失。Xoo通过分泌转录激活样效应子(TALe)蛋白,这些蛋白与SWEET蔗糖单向转运蛋白基因启动子中的效应子结合元件(EBE)结合,诱导宿主SWEET基因表达,这可能是Xoo繁殖和致病所必需的。研究团队通过多重编辑三个SWEET基因(SWEET11a、SWEET13和SWEET14)的EBE区域,阻止TALe结合,从而获得了对多种Xoo菌株具有广谱抗性的基因组编辑水稻品种。转基因去除与评估研究团队建立了多层级的转基因评估流程,对编辑后的IR64、Cih

    来源:Plant Biotechnology Journal

    时间:2025-10-12

  • 解析非编码GWAS位点揭示成纤维细胞因果基因在心力衰竭病理生理中的关键作用

    心力衰竭作为全球增长最快的公共卫生问题之一,其患病率预计到2030年将增长十倍以上。这种复杂综合征继发于心室充盈或射血功能受损,其特征包括适应性心脏重塑(肥大或扩张伴随心脏纤维化)。心脏成纤维细胞在心力衰竭病理生理中扮演核心角色——这些间充质细胞不仅参与重塑相关的心肌肥大和扩张,还在心肌梗死后通过形成富含胶原的纤维化瘢痕替代死亡心肌细胞。然而,当疾病激活的成纤维细胞过度活跃(肌成纤维细胞化),其过量产生的细胞外基质会导致心肌壁僵硬化。尽管全基因组关联研究(GWAS)已发现大量与心力衰竭相关的遗传位点,但约80%的显著单核苷酸多态性(SNP)位于基因组的非编码区,其调控机制和目标基因仍不明确。传

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-12

  • AI驱动的高通量数字菌落挑选平台实现多模态表型微生物菌株分选

    在微生物细胞工厂的开发过程中,表型筛选始终是设计-构建-测试-学习(DBTL)循环中最耗时费力的瓶颈环节。传统菌落平板筛选方法依赖于群体水平的宏观测量,无法捕捉动态的单细胞行为,也难以发现稀有表型。虽然实验室自动化提高了筛选效率,但这些系统仍然缺乏单细胞分辨率。液滴微流控技术虽然提供了单细胞筛选的解决方案,但存在工作流程复杂、污染风险高、液滴融合等问题。面对这些挑战,研究人员在《Nature Communications》发表了创新性研究成果,开发了AI驱动的数字菌落挑选器(Digital Colony Picker, DCP)平台,实现了基于生长和代谢表型的自动化高通量筛选。该平台无需琼脂或

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-12

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

    来源:Planta

    时间:2025-10-12

  • 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

    来源:SCIENCE

    时间:2025-10-11

  • 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

  • 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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