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控制苹果果实贮藏性的MDBPM2/MdRGLG3-MdNAC83网络中的自然变异
在现代遗传学研究中,对复杂数量性状进行解析一直是一个极具挑战性的课题。以苹果果实储藏性状为例,这种性状由多个基因控制,且这些基因之间存在复杂的相互作用。本文通过深入研究,揭示了苹果果实储藏性状(如果实硬度保持性和脆性保持性)的关键调控基因及其变异,这些发现不仅有助于理解果实储藏性的分子机制,还为未来的基因组编辑提供了新的靶点,同时显著提高了基因组辅助预测(GAP)模型的准确性。苹果果实的储藏性状,如果实硬度保持性和脆性保持性,是复杂的数量性状,受到多种遗传变异的影响。这些遗传变异可能位于转录调控网络中,也可能通过翻译后修饰或表观遗传调控相互作用。因此,为了更精确地解析这些性状,科学家们从之前识
来源:Journal of Integrative Plant Biology
时间:2025-10-03
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利用CRISPRi功能基因组学和转录组学技术,研究伯克霍尔德菌复合群(Burkholderia cepacia complex)中的噬菌体-宿主相互作用,以揭示宿主因子和噬菌体抗性基因
这项研究聚焦于细菌与噬菌体之间的复杂相互作用,特别是以一种名为*B. cenocepacia* K56-2的细菌为研究对象,与一种来自*B. multivorans*的温和噬菌体Bcep176进行相互作用分析。通过整合功能基因组学和转录组学的方法,研究人员揭示了*K56-2*在噬菌体感染过程中表现出的主动抗噬菌体机制以及相关宿主因子基因。这些发现不仅有助于理解*B. cenocepacia*及其噬菌体在自然生态系统中的生态位,还为设计针对这些细菌的噬菌体疗法提供了重要的理论基础和实践指导。*B. cenocepacia*复合体细菌广泛存在于土壤中,同时是免疫功能低下患者的条件性病原体。这类细菌
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-10-03
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利用功能性CRISPR-Cas9技术对人类成纤维细胞迁移倾向的遗传决定因素进行敲除筛选
细胞迁移是生命活动中一个关键的过程,它在许多生理和病理条件下都起着重要作用,如胚胎发育、组织稳态、伤口愈合、免疫反应、慢性炎症以及癌症转移等。这一过程涉及多个复杂的步骤,包括细胞极化、在细胞前端形成膜突起、在后端解聚粘附结构,以及细胞骨架的重排。这些步骤通常受到机械力和生化信号的共同调控,而具体的分子事件则因细胞类型和所处环境的不同而有所差异。因此,要深入理解细胞迁移的调控机制,特别是在特定病理背景下,需要识别出具有细胞特异性功能的分子靶点。本研究聚焦于人类成纤维细胞在生化梯度下的定向迁移能力,采用了一种将分子功能识别与实际机械作用相结合的方法。我们通过整合高通量基因编辑技术CRISPR-Ca
来源:Biotechnology Progress
时间:2025-10-03
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抑制mab_1999基因表达影响脓肿分枝杆菌生长和细胞形态的机制研究及其对β-内酰胺类抗生素敏感性的增强作用
在微生物感染领域,脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus)作为一种快速生长的非结核分枝杆菌(NTM),已成为肺部感染和软组织感染的重要病原体。由于其固有的和获得性耐药机制,该菌对多种抗菌药物表现出广泛耐药性,常常导致治疗失败和不良预后,成为临床治疗的重大挑战。细菌细胞分裂是细菌生存的核心过程,也是新型抗生素开发的潜在靶点。在分枝杆菌中,细胞分裂系统与大肠杆菌(Escherichia coli)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等模式生物存在显著差异,尽管许多保守的细胞分裂蛋白已被鉴定,但其调控机制在不同菌种间可能有所变化。目前,对分枝杆菌细胞分裂的研究主
来源:BMC Microbiology
时间:2025-10-03
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OsFLN2基因敲除通过降低水稻叶片水分状况与光合性能削弱干旱适应性机制研究
随着全球气候变化加剧,干旱胁迫已成为制约农作物产量的主要环境因素。植物通过复杂的生理与分子机制应对水分短缺,其中叶绿体作为能量转换的核心场所,其基因表达调控在环境适应性中起决定性作用。水稻作为全球半数人口的主粮作物,解析其抗旱机制具有重要战略意义。然而,目前关于叶绿体基因转录调控因子在干旱响应中的具体功能仍存在研究空白。在这项发表于《BMC Plant Biology》的研究中,巴西农业研究所Contiliani等学者聚焦于水稻FRUCTOKINASE-LIKE 2(OsFLN2)基因的功能解析。该基因编码的蛋白是叶绿体编码RNA聚合酶(PEP)复合体的关键组分,此前研究表明其与热胁迫和盐胁迫
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-03
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一种基于肝素钠的单管RPA/SCas12a扩增策略,以及一种可通过智能手机读取的、经过硫代磷酸修饰的G-四链体驱动的比色检测器,用于在现场废水样本中检测猴痘病毒DNA
这项研究聚焦于开发一种便携式、灵敏且适用于现场检测的生物传感器,用于在城市污水中快速识别猴痘病毒(MPXV)的DNA。该技术结合了多种先进的分子诊断手段,包括重组酶聚合酶扩增(RPA)、CRISPR/Cas12a信号放大机制以及基于G-四链体(G4)的比色检测方法,旨在提升对新兴传染病的预警能力,优化公共卫生响应,并推动基于污水的流行病学研究。MPXV是一种由啮齿动物传播给人类的病毒,属于正痘病毒属,其基因组为双链DNA,长度约为200千碱基对。该病毒可以通过呼吸道飞沫、体液以及与感染者或动物的皮肤病变接触传播。尽管MPXV的临床表现通常比天花病毒更为温和,但其仍可能导致严重的并发症和死亡,尤
来源:Microchemical Journal
时间:2025-10-03
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无测序单分子分辨率全基因组空间转录组技术RAEFISH的开发与应用
在生物医学研究领域,理解基因表达的空间分布对于揭示细胞功能、组织发育及疾病机制至关重要。近年来,空间转录组技术的迅猛发展让科学家能够在组织原位观察基因活动,但现有技术仍存在明显局限:基于空间捕获/标记的方法(如Slide-seq)虽能覆盖全基因组,但空间分辨率仅达细胞群水平,无法解析单细胞及亚细胞结构;而基于成像的方法(如MERFISH、STARmap)虽具备单分子分辨率,却因技术限制仅能靶向数百至数千个预选基因,难以进行无偏见的全基因组探索。这一矛盾严重制约了在复杂组织中系统性发现空间转录组特征的能力。为突破这一瓶颈,耶鲁大学Siyuan Wang团队在《Cell》杂志发表了题为“Seque
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组蛋白H3K4me2异常甲基化驱动三阴性乳腺癌恶性表型的多组学机制与靶向治疗新策略
乳腺癌作为全球女性发病率最高的恶性肿瘤,其不同分子亚型具有显著异质性。其中三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2受体表达,成为临床治疗的难点,患者预后显著差于其他亚型。尽管化疗仍是TNBC主要治疗手段,但耐药和复发问题突出,迫切需要开发新的靶向治疗策略。近年来,表观遗传调控在肿瘤发生发展中的作用日益受到关注,组蛋白翻译后修饰(PTMs)作为染色质结构和基因表达的关键调控因子,其异常改变与肿瘤恶性表型密切相关。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,研究人员通过质谱技术对200余例乳腺癌临床样本进行了系统性的表观蛋白质组学分析,
来源:Nature Communications
时间:2025-10-02
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mTORC1与GSK3双相调控B细胞转录组:揭示淋巴瘤与自身免疫疾病新靶点
在免疫调控领域,一个核心问题在于细胞如何协调转录程序以响应代谢和信号线索。尽管单个转录因子(TF)和信号通路已被充分表征,但基因表达究竟是由离散的基因特异性机制控制,还是通过整合的高阶调控程序运作,仍然存在巨大知识空白。这种调控架构的解析对于理解免疫细胞如何解读和响应环境刺激至关重要,特别是在B细胞活化过程中——当B细胞进入生发中心(GC)反应,经历亲和力成熟并分化为抗体分泌浆细胞或记忆B细胞时,任何调控异常都可能导致免疫缺陷、自身免疫或B细胞恶性肿瘤。以往研究多局限于动物模型和细胞系,虽然发现了B细胞功能的关键效应因子,但全球范围内解析B细胞基因转录调控的策略仍然有限。尽管CRISPR功能基
来源:Cell Reports
时间:2025-10-02
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基于CRISPR-Cas9筛选的领鞭毛虫基因敲除新方法揭示Hippo信号通路调控多细胞发育的保守机制
在探索动物起源的奥秘时,科学家们将目光投向了动物最亲近的单细胞亲戚——领鞭毛虫。其中Salpingoeca rosetta因其能够形成类似动物胚胎发育早期阶段的多细胞团簇(rosette)而成为研究多细胞化进化的重要模型。尽管十年前S. rosetta就已成为遗传操作可行的模型,但现有的基因敲除方法存在效率低、耗时长的问题,成功率仅0.3%-16.5%,通常需要分离和基因分型数百个克隆才可能获得敲除株系,这严重限制了功能遗传学研究进展。发表在《Cell Reports》的这项研究开发了一种快速、高效的基因敲除方法,通过CRISPR-Cas9介导的同源重组(HDR)将带有抗生素抗性基因的终止/抗
来源:Cell Reports
时间:2025-10-02
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靶向S100A8的CRISPR-Cas9纳米递送系统通过调控JAK/STAT3通路促进骨关节炎治疗
骨关节炎(Osteoarthritis, OA)作为一种常见的退行性关节疾病,严重影响患者的生活质量。其病理特征包括滑膜炎、软骨降解和软骨下骨改变。目前临床治疗手段如非甾体抗炎药、关节腔注射糖皮质激素或手术干预等,仅能缓解症状,无法逆转疾病进程。炎症因子在OA发展中起着关键作用,其中S100A8作为一种重要的炎症介质,在OA滑膜组织中显著上调,可能通过激活JAK/STAT3信号通路促进炎症反应和软骨破坏。然而,如何实现S100A8的特异性靶向干预并提高治疗安全性,仍是当前研究的难点。基因编辑技术尤其是CRISPR/Cas9系统的发展为OA治疗提供了新思路,但其临床应用仍面临诸多挑战,包括递送效
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-02
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靶向S100A8的CRISPR-Cas9@PLGA-适配体微粒通过调控JAK/STAT3通路减轻骨关节炎软骨降解和软骨下骨异构
骨关节炎(Osteoarthritis, OA)作为一种常见的退行性关节疾病,严重影响患者的生活质量,其典型特征包括关节疼痛、僵硬和功能受限。滑膜炎症在OA进展中扮演关键角色,会导致关节肿胀、局部发热和压痛,最终引发不可逆的关节软骨和软骨下骨退化。目前OA的治疗方法包括运动、类固醇注射以及使用非甾体抗炎药(NSAIDs)或疾病修饰抗风湿药(DMARDs)等抗炎药物。当保守治疗无效时,可能需要进行滑膜切除术或关节置换手术,但这些手术存在出血、术后疼痛、感染以及深静脉血栓(DVT)等风险。因此,开发有效且安全的新型治疗策略迫在眉睫。基因编辑技术尤其是CRISPR/Cas9的出现为OA治疗带来了新希
来源:Materials Today Bio
时间:2025-10-02
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综述:顶复门寄生虫的免疫学见解与疫苗研究进展:新兴概念与创新
免疫反应与疫苗研发挑战顶复门寄生虫作为专性胞内原虫,包括疟原虫(Plasmodium)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)、隐孢子虫(Cryptosporidium)、艾美耳球虫(Eimeria)和巴贝斯虫(Babesia)等重要病原体。这些寄生虫通过复杂的生命周期、抗原变异和免疫逃避机制,使宿主免疫系统难以有效清除。例如,疟原虫的裂殖子表面蛋白(MSP1)呈现显著的菌株特异性变异,而弓形虫可寄生在免疫特权部位逃避宿主攻击。这些特性使得传统化疗和媒介控制措施效果有限,亟需开发新型疫苗。疫苗平台与技术突破当前疫苗开发主要聚焦四大技术路线:1.亚单位疫苗:采用重组蛋白技术表达保守抗原
来源:Microbial Pathogenesis
时间:2025-10-02
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液相色谱-高分辨率质谱联用技术:通过烷基胺的氢键作用分析完整的核糖核酸
罗伯特·L·罗斯 | J·迈克尔·萨顿 | 基利·墨菲 | 罗伯托·加梅斯 | 瑞安·考利 | 林珊华 | 杜敏 | 迈克尔·G·巴特利特美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市赛默飞世尔科技摘要核酸寡核苷酸是治疗疾病的一种有前景的方法。这些生物聚合物是通过合成方法生产的,这一过程可能会产生杂质。液相色谱与高分辨率质谱联用是一种用于确定样品纯度的可靠分析技术。传统上,在将样品送入质谱仪之前,会使用离子配对试剂来促进色谱分离,这种方法称为离子配对反相液相色谱质谱(IPRP-LC-MS)。对于IPRP-LC-MS来说,所选试剂的选择会随着测量寡核苷酸长度的增加而影响实验结果。这部分是由于寡核苷酸从液相转变为气相时
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-10-02
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TnpB:转座子保留机制作为基因编辑的潜在工具
摘要TnpB是一种由转座子编码的蛋白质,在原核生物的OMEGA系统中起着关键作用。据预测,它是CRISPR系统中Cas12蛋白的“祖先”。TnpB是一种可编程的RNA引导的DNA内切酶,利用ωRNA分子来引导目标DNA的结合和切割。与Cas9和Cas12等蛋白质相比,TnpB的体积更小,仅由大约400个氨基酸组成。这种较小的体积在细胞传递效率方面具有优势,因为单个病毒颗粒就可以携带它,并帮助其进入细胞核(基因组DNA所在的位置)。本文详细讨论了TnpB的结构和功能、它与其他基因编辑系统的关系以及在基因编辑中的潜在应用,为进一步研究和应用TnpB提供了全面的参考。
来源:Applied Biochemistry and Microbiology
时间:2025-10-02
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靶向敲除SmCPS4基因可提高丹参(Salvia miltiorrhiza)中丹参酮(tanshinone)的产量
在植物生物技术和药物开发领域,Salvia miltiorrhiza(丹参)作为一种重要的药用植物,因其富含多种具有生物活性的化合物而备受关注。其中,丹参酮(tanshinones)是一类从丹参根部和根茎中提取的高氧化度二萜类天然产物,具有广泛的药理活性,包括扩张血管、抗心律失常等特性。丹参酮不仅是传统中药的重要成分,还在现代药物研发中展现出潜在的抗癌作用,其机制涉及诱导细胞凋亡、抑制肿瘤增殖以及增强化疗和放疗的敏感性。随着对丹参酮生物合成途径研究的深入,科学家们逐渐认识到,通过基因编辑技术调控相关基因表达,是提升丹参酮产量和优化其药用价值的关键策略。为了实现这一目标,研究团队采用了一种基于A
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-10-02
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功能性RNA分裂驱动V型CRISPR-Cas系统从转座子中的进化涌现
转座子编码的TnpB核酸酶通过多次独立驯化事件演化出V型CRISPR-Cas12效应器。这些系统使用不同RNA分子作为DNA靶向引导:转座子来源的右端RNA(reRNAs或omega RNAs)指导TnpB,而CRISPR RNA(crRNA)指导V型CRISPR-Cas系统。研究人员鉴定出来自IS605和IS607-TnpB谱系的转座子-CRISPR中间体(TranCs),发现其能同时利用CRISPR RNA和reRNA引导DNA切割。劳森杆菌(Lawsonibacter sp.)来源的LaTranC的冷冻电镜(cryo-EM)结构显示,其引导RNA并非单分子reRNA,而是功能分裂为tra
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冷冻电镜揭示CasRx与DjCas13d的RNA靶向机制:结构导向的Cas13d酶理性设计
在基因编辑技术飞速发展的今天,CRISPR系统已经从DNA水平拓展至RNA水平的精准调控。尤其是CRISPR-Cas13系统,因其能够特异性地靶向和切割RNA,在基础研究、疾病治疗和分子诊断中展现出巨大潜力。Cas13d亚家族中的CasRx(也称为RfxCas13d)自发现以来,因其高特异性、高效性以及较低的反式(trans)切割活性,已成为RNA干扰和编辑的重要工具。然而,其残留的反式活性仍是在体应用中的潜在隐患。最近,研究人员从宏基因组数据中鉴定出DjCas13d,初步研究表明其反式切割活性比CasRx更低,同时保持相当的顺式(cis)切割效率,且分子更小,因此被视为更具应用前景的替代工具
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-10-01
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利用CRISPR/Cas9技术创制水稻OsSm RNA结合基因突变体库揭示其调控生长发育新机制
通过真核生物DNA转录产生的pre-mRNA(前信使核糖核酸)需经过剪接体(spliceosome)进行剪接,切除内含子并连接外显子形成成熟mRNA。剪接体作为庞大且高度动态的分子机器,其核心由五个小型核核糖核蛋白(snRNPs)及多种剪接相关蛋白组成。其中保守的Smith(Sm)复合体和Sm样蛋白(LSm)是snRNPs的主要组成部分,参与pre-mRNA剪接和mRNA降解等过程,从而调控基因表达,影响植物生长发育及胁迫响应。尽管水稻中已鉴定出25个Sm蛋白,但其在水稻生长发育中的具体功能仍不明确。本研究采用CRISPR/Cas9系统对15个OsSm基因进行编辑,成功获得13个突变体,突变效
来源:The Plant Journal
时间:2025-10-01
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CRISPR-Cas7调控牙龈卟啉单胞菌宿主-病原体互作及其在牙周病进展中的新型致病机制
引言牙周病(PD)是全球第六大流行疾病,是导致成人牙齿丧失的主要原因。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)作为革兰阴性厌氧菌,是牙周炎的关键致病菌。其成功定植与存活依赖于对宿主免疫系统与龈下微生物群失衡的诱导能力,尤其是在慢性炎症环境下抵抗活性氧(ROS)的能力。CRISPR-Cas系统最初被描述为细菌抵御噬菌体和外源核酸的防御机制,但近期研究表明其还参与细菌的氧化应激抵抗、毒力调控和免疫逃逸等生物学过程。临床研究发现,在疾病进展的牙周位点中,P. gingivalis的I-B型CRISPR-Cas系统相关基因表达显著上调,提示该系统在牙周病发展中具有潜在作用。材
来源:Journal of Oral Microbiology
时间:2025-10-01