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CACNB1基因N端截短变异导致新型先天性肌病——兴奋收缩耦联机制新突破
在神经肌肉疾病研究领域,兴奋收缩耦联(Excitation-Contraction coupling, EC coupling)机制一直是核心课题。骨骼肌收缩依赖于L型电压门控钙通道(又称二氢吡啶受体,DHPR)与肌质网兰尼碱受体(RYR1)的精密互动。虽然CACNA1S(编码DHPR的α1S亚基)和RYR1基因变异导致的肌病已被广泛报道,但作为DHPR关键辅助亚基的β1编码基因CACNB1,其致病性变异尚未被发现。这留下了一个重要的科学问题:CACNB1是否参与人类肌肉疾病的发病机制?针对这个问题,来自西班牙和以色列的研究团队在《European Journal of Human Genet
来源:European Journal of Human Genetics
时间:2025-10-01
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靶向Ptrf远端增强子调控脂肪质量:单细胞多组学揭示肥胖治疗新策略
随着全球肥胖发病率的持续攀升,肥胖相关代谢性疾病已成为重大公共卫生问题。传统减肥手段如生活方式干预和药物治疗效果有限且易反弹,而通过基因编辑直接靶向关键代谢基因又可能引发不可预测的副作用。因此,开发能够精准调控脂肪组织功能的治疗策略迫在眉睫。聚合物I和转录释放因子(PTRF/Cavin-1)是细胞膜小窝(caveolae)结构形成的关键蛋白,在脂质代谢中发挥核心作用。既往研究发现PTRF缺失会导致先天性全身性脂肪营养不良症,但其在脂肪细胞分化中的具体调控机制尚未明确。更重要的是,能否通过靶向PTRF的调控元件而非编码区来实现脂肪量的精准调控,是领域内亟待解决的科学问题。在这项发表于《BMC B
来源:BMC Biology
时间:2025-10-01
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基于比较基因组学与生物信息学分析揭示Geobacillus属的益生潜力:从极端环境到肠道健康的新视角
在地球上各种极端环境中,存在着一种被称为嗜极微生物的特殊生命形式,它们借助进化适应在各种严酷条件下繁衍生息。其中,Geobacillus属作为一类专性嗜热、革兰氏阳性杆状细菌,能够在45-80°C的高温环境中生长,最适生长温度达55-65°C。这些微生物栖息地异常多样,从寒冷的南极环境到极端炎热的地热泉和赤道沙漠都能发现它们的踪迹。长期以来,Geobacillus属因其出色的耐热特性而在生物技术领域展现出重要价值。它们被广泛用于生产热稳定蛋白,如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等具有强大催化活性的酶类,同时在生物加工应用中扮演关键角色,包括生物燃料和生物柴油的生产以及生物修复过程。然而,尽管其在工业应用
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-01
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肌生成障碍在肢带型肌营养不良2B型中的机制研究:DYSF缺失导致肌管形成受损的新发现
骨骼肌组织拥有惊人的生长和再生能力,其中肌母细胞融合和肌管伸长是肌肉发育的基本过程。然而,在肌肉疾病患者和动物模型中,肌生成过程往往受损。肢带型肌营养不良2B型(Limb-girdle muscular dystrophy 2B, LGMD2B)正是一种由DYSF基因突变引起的遗传性肌肉疾病,患者表现为进行性肌无力、肌肉退化并被脂肪和纤维组织替代。虽然dysferlin蛋白在膜修复、囊泡运输和钙稳态中的作用已被广泛研究,但其在肌肉发育中的具体分子机制仍不清楚。为了解决dysferlin缺陷如何影响肌生成的问题,研究人员使用来自LGMD2B患者的永生化肌母细胞和通过CRISPR/Cas9技术构建
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-01
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异亮氨酰-tRNA合成酶(IleRS)耗竭揭示脓肿分枝杆菌与海分枝杆菌的代谢脆弱性及治疗新靶点
在微生物感染领域,非结核分枝杆菌(NTM)正成为日益严重的公共卫生威胁。其中,脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus)和海分枝杆菌(Mycobacterium marinum)尤为棘手——它们不仅对多种抗生素表现出先天耐药性,还能在宿主恶劣环境中持续存活,导致囊性纤维化患者和免疫缺陷人群面临治疗失败的风险。传统结核病治疗方案对这些非结核分枝杆菌往往收效甚微,迫切需要开发针对新靶点的治疗策略。氨基酸-tRNA合成酶(aaRSs)作为蛋白质合成的核心元件,近年来备受抗菌药物研发关注。其中异亮氨酰-tRNA合成酶(IleRS)因其在催化异亮氨酸与tRNA结合过程中的不可替代性,
来源:Communications Biology
时间:2025-10-01
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在Scedosporium apiospermum中优化CRISPR-Cas9基因编辑技术
摘要Scedosporium属真菌是机会性病原体,可引发多种人类感染。迄今为止,关于这些真菌的致病机制的信息仍然有限,部分原因是可用的遗传工具数量有限。本文中,我们利用CRISPR-Cas9技术(该技术在丝状真菌的功能基因组研究中取得了令人满意的结果)对Scedosporium属真菌进行了优化,具体是通过体外组装的Cas9核糖核蛋白(RNP)复合物来实现的。在这些真菌中,由于非同源重组的高发频率,野生型菌株的功能基因组研究尤为复杂。在进行研究之前,需要先破坏编码非同源末端连接系统组件的KU70基因,这需要使用第一个选择标记。利用双RNA引导的Cas9复合物在目标基因两端进行切割,随后与含有潮霉
来源:Mycopathologia
时间:2025-10-01
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在新螈中进行的多基因敲除实验揭示了5′ Hox基因在前后轴及近端-远端轴方向上的肢体发育中的新功能
摘要 背景 5' Hox基因在小鼠的近端-远端和前-后轴上的肢体形态形成中起着关键作用。然而,这些基因在四足动物中的功能保守性仍不清楚。我们之前发现,蝾螈的Hox13基因在肢体发育和再生过程中对于指(趾)的形成至关重要。相比之下,其他5' Hox基因(Hox9–Hox12)在蝾螈中的功能尚未明确。因此,我们利用CRISPR–Cas9技术生成了5' Hox基因敲除的蝾螈(Pleurodeles waltl)。
来源:Developmental Dynamics
时间:2025-10-01
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综述:创新方法应对抗菌素耐药性:新兴疗法与技术的综述
摘要抗菌素耐药性(AMR)的威胁在传染病领域带来了严峻挑战,导致全球范围内的疾病发病率和死亡率上升。由于没有新的抗生素被研发出来,医疗系统因此容易受到耐药病原体的侵袭。研究人员正在探索创新的方法来应对这一日益严重的耐药性危机。一种有前景的策略是采用联合用药的协同疗法,以提高治疗效果并减少耐药性。其他方法则侧重于针对导致耐药性的特定酶或蛋白质,从而破坏微生物的防御机制。药物递送系统的进步也显示出提高现有抗菌剂效果的前景。生物技术领域的突破,如噬菌体和抗体,已经在一定程度上实现了临床应用;而抗菌肽(AMPs)、溶菌酶和益生菌等新型方法仍处于研发阶段。新兴技术如CRISPR-Cas系统和工程噬菌体在
来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins
时间:2025-10-01
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Cas9通过稳定核糖体-mTORC2互作激活信号通路调控细胞生长的机制研究
随着CRISPR-Cas9基因编辑技术的革命性发展,细菌来源的Cas9核酸酶已成为生物医学研究和临床治疗的核心工具。然而,这种外源蛋白在哺乳动物细胞中的长期表达是否会影响细胞自身功能,始终是领域内关注的安全隐患。尽管先前研究揭示了Cas9可能引发p53介导的DNA损伤反应、导致染色体异常删除和基因组重排等问题,但其对细胞基本行为如生长调控的影响仍缺乏系统研究。特别是在CRISPR筛选和基因治疗中,Cas9的稳定表达是否会给实验结果或治疗效果带来偏差,成为亟待解答的重要科学问题。在这项发表于《Nucleic Acids Research》的研究中,研究人员通过多组学技术手段揭示了Cas9蛋白调控
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-09-30
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利用CRISPR技术构建缺乏肿瘤相关抗原的Raji细胞平台,以研究CAR-T细胞治疗过程中抗原的丢失情况
CAR-T细胞疗法作为癌症免疫治疗的重要突破,尤其在血液系统恶性肿瘤治疗中展现出显著的疗效。然而,尽管该疗法在临床试验中取得了令人瞩目的成果,但其长期疗效仍面临诸多挑战,其中肿瘤相关抗原(TAA)的丢失是导致治疗耐药性的关键机制之一。这一现象在CD19靶向CAR-T细胞治疗中尤为突出,据统计,超过40%的患者在治疗后出现CD19抗原丢失,进而导致疾病复发。CD19是B细胞发育早期阶段的重要标志物,广泛参与B细胞受体信号传导,对于B细胞的存活和增殖至关重要。因此,抗原丢失不仅削弱了CAR-T细胞的识别能力,还成为临床治疗失败的重要原因。为应对这一挑战,研究者们开始探索多靶点CAR-T细胞疗法,通
来源:Frontiers in Genome Editing
时间:2025-09-30
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阳离子脂质体封装CRISPR-Cas13a试剂盒(CLICK)实现单细胞外囊泡中循环PD-L1 mRNA原位检测以监测免疫治疗效果
Highlight肿瘤来源的细胞外囊泡(TEVs)携带反映亲本细胞特征的mRNA,并与肿瘤进展相关(Han et al. 2023; Li et al. 2024),但TEVs中PD-L1 mRNA的丰度极低,这对灵敏、简易和小型化检测提出了挑战(Hu et al. 2018)。本研究构建了一种用于PD-L1 mRNA检测的CRISPR/Cas13a传感器,该系统由纯化的Cas13a核酸酶、靶向PD-L1 mRNA的CRISPR RNA(crRNA)以及RNA荧光报告分子组成(图2A)。在Cas13a蛋白家族中,我们选择了来自嗜热勒氏菌(LwaCas13a)的直系同源物,因其在哺乳动物系统中具
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-09-30
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CRISPR/Cas12a触发DNA风车驱动双模式自供能生物传感器:电容信号放大实现地中海贫血基因CD17的超灵敏便携检测
Section snippetsReagents, instruments, preparation of nanomaterials and assembly of biosensors本实验所用试剂、仪器、纳米材料制备及生物传感器组装方法详见支持信息。实验所用寡核苷酸序列见S1。Preparation of DW将H3(10 μL, 1 μM)与H2(10 μL, 1 μM)于95°C加热5分钟,冷却至室温1小时,获得H2/H3复合物,保存于4°C。将H4(30 μL, 1 μM)与180 μL金纳米颗粒(AuNPs)混合后,于37°C振荡孵育12小时。Characterization o
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-09-30
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综述:新兴生物传感技术与现场分析设备在食品掺假检测中的最新进展与应用(Critical Review)
传统检测方法的局限性当前食品掺假检测虽能有效完成目标分析,但普遍依赖复杂的前处理流程和专业技术人员操作,难以满足现场快速筛查的需求。新兴生物传感技术的突破抗体基生物传感器(Antibody-based biosensors)通过抗原-抗体特异性结合实现高灵敏度检测,但存在抗体稳定性差的局限。适配体基传感器(Aptamer-based biosensors)凭借核酸适配体可编程性、高稳定性等特点,在小型分子检测中展现优势。分子印迹聚合物(MIPs)基传感器模拟天然分子识别机制,对热稳定性和酸碱耐受性显著提升。CRISPR/Cas系统通过特异性核酸识别与切割活性,实现了DNA/RNA水平的高精度检
来源:Critical Reviews in Food Science and Nutrition
时间:2025-09-30
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综述:癌症基因治疗的历史视角、当前应用与未来方向
Abstract基因治疗已成为癌症治疗领域的变革性方法,其通过遗传修饰手段以增强靶向恶性肿瘤的精准度。早期研究面临诸多挑战:载体递送效率低下(第一代腺病毒的肿瘤转导率5%)、免疫反应(约30%患者产生中和抗体)以及有限的临床疗效(1990年代试验中客观缓解率10%50%的转导效率)、CRISPR-Cas9(临床前模型中靶向基因敲除率达90%)及RNA干扰技术的进步彻底改变了这一领域。当前基因治疗策略包括肿瘤抑制基因恢复、癌基因沉默和免疫调节等,展现出显著的临床前景。尽管存在脱靶效应和高成本等持续挑战,个性化基因编辑、溶瘤病毒及联合疗法等新兴创新正推动肿瘤学领域的范式转变。历史发展脉络癌症基因治
来源:Functional & Integrative Genomics
时间:2025-09-30
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基于致死性内毒素(ccdB)的反向选择提升大肠杆菌中连续基因编辑效率
基于CRISPR/Cas9的技术已被用于大肠杆菌(Escherichia coli)中的连续基因编辑。在每轮编辑后,携带sgRNA和/或Cas9基因的质粒需要被清除,而这些质粒(特别是sgRNA质粒)的清除过程限制了连续基因编辑的效率。本研究建立了一种基于致死性内毒素(ccdB)的反向选择方法,用以提高大肠杆菌中连续基因编辑的整体效率。该方法在HBUT-P2菌株(W衍生系)中针对cstA和ppsA基因的连续编辑(缺失)进行了验证。实验结果表明,sgRNA质粒(pTargetF-tcr-PL-ccdB-N20)的转化效率达到108–109 cfu/μgDNA,使cstA和ppsA基因的重组率分别
来源:Biotechnology Letters
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9的荧光生物传感器检测Cu/Zn SOD mRNA及其在疾病诊断中的应用研究
在生命科学与医学研究领域,信使RNA(mRNA)作为遗传信息的关键载体,其表达水平与多种疾病的发生发展密切相关。其中,铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)mRNA在细胞抗氧化防御中扮演着核心角色,通过调控Cu/Zn SOD酶的表达清除超氧阴离子自由基,保护细胞免受活性氧(ROS)损伤。研究表明,Cu/Zn SOD mRNA的异常表达与癌症、高血压、炎症等疾病密切相关,因此其精准检测对疾病预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和质谱技术虽灵敏度高,但存在操作复杂、仪器昂贵、易产生假阳性等问题,限制了其临床应用。近年来,CRISPR-Cas系统因其高
来源:Talanta Open
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9-sgRNA/blocker系统的Cu/Zn SOD mRNA荧光生物传感器开发及其在氧化应激监测中的应用
在细胞对抗氧化应激的防御机制中,超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)发挥着至关重要的作用。其中铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)作为最常见的亚型,其mRNA表达水平与多种人类疾病包括癌症、高血压和炎症等密切相关。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和质谱技术虽然灵敏,但存在操作复杂、设备昂贵且容易产生假阳性结果等问题,这严重限制了其在临床诊断中的应用。为了解决这一技术瓶颈,来自沈阳医学院公共卫生学院的研究团队在《Sustainable Futures》上发表了一项创新性研究,他们成功开发了一种基于CRISPR/Cas9系统的荧光生物传感器,
来源:Sustainable Futures
时间:2025-09-30
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基于CRISPR/Cas9的Cu/Zn SOD mRNA荧光传感新策略及其在疾病标志物检测中的应用
在生命科学和医学研究领域,信使RNA(mRNA)作为遗传信息的关键载体,其表达水平与多种疾病的发生发展密切相关。其中,铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn SOD)mRNA通过调控抗氧化酶的表达,在细胞抵御活性氧(ROS)毒性中发挥核心作用。研究表明,Cu/Zn SOD mRNA的表达异常与癌症、高血压、炎症等疾病存在显著关联,因此其精准检测对疾病预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统的mRNA检测方法如聚合酶链反应(PCR)和高通量测序技术虽广泛应用,但仍面临操作复杂、仪器要求高、易产生假阳性等局限。尤其是对于低丰度mRNA的检测,现有技术的灵敏度和特异性仍难以满足实际需求。为解决这一问题,研究
来源:Sustainable Futures
时间:2025-09-30
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用于诺如病毒即时检测的3D打印自驱动微流控传感器芯片:集成CRISPR与葡萄糖生物传感技术实现高灵敏核酸诊断
Highlight实验方法材料、试剂及实验方法详见支持信息。自驱动微流控生物检测芯片的原理与结构为提升多酶反应系统(如CRISPR-Cas12a与DNA聚合酶)的兼容性,我们开发了一种包含多反应室的人工级联反应系统,用于诺如病毒核酸的提取与检测。如图1A所示,该传感器由核酸裂解室及四个连续反应检测室组成,这些腔室通过斜向下的微流道串联,形成自驱动流体路径,无需外部泵注即可实现样本的定向流动与反应递进。结论本研究通过模拟计算与3D打印技术,开发了一种自驱动分区式一体化微流控设备。该设备整合了成熟的检测技术与样本前处理流程,实现了病毒核酸的富集提取,并显著提高了CRISPR介导的多酶核酸反应兼容性
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-09-29
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综述:光激活/调控CRISPR系统:从体外诊断到体内基因操纵
光调控CRISPR系统的技术基础光调控CRISPR技术的核心在于通过光笼基团对生物分子关键位点进行暂时性修饰。理想状态下,被修饰的分子在"笼化"期间保持失活,仅在特定波长光照下发生解笼(decaging)后方恢复活性。目前广泛应用于CRISPR系统光调控的光敏基团主要包括邻硝基苄基(o-nitrobenzyl)、香豆素(coumarin)及呫吨(xanthene)等衍生物,它们具有光解效率高、生物相容性好等特性。调控策略涵盖两类:一是对核酸元件(如gRNA或扩增模板)进行光控修饰,二是直接对Cas蛋白活性中心进行光敏化改造。在体外诊断中的应用光激活CRISPR技术有效解决了等温扩增(如RPA、
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-09-29