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原发性人类T细胞中遗传和表观遗传筛选揭示自身免疫病因果变异与T细胞网络的关联
自身免疫性疾病如多发性硬化症、1型糖尿病、银屑病、类风湿性关节炎和炎症性肠病等,影响着全球数百万人的健康。全基因组关联研究(GWAS)已鉴定出数千个与这些疾病相关的遗传变异,但其中超过99%位于非编码区域,且与许多其他变异存在紧密连锁不平衡,导致真正的因果变异及其功能机制仍不明确。特别值得注意的是,这些自身免疫病相关变异在CD4+ T细胞的顺式调控元件中高度富集,提示它们可能通过改变基因调控来影响疾病风险。然而,由于T细胞基因调控的复杂性以及缺乏在疾病相关原代细胞中的高效功能筛选方法,很少有遗传变异被证实能够直接影响T细胞的基因表达或功能。为了解决这一挑战,研究人员在《Nature Genet
来源:Nature Genetics
时间:2025-09-19
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组蛋白赖氨酸甲基转移酶NSD3通过失活ARID3A驱动骨肉瘤发生
NSD3在人类骨肉瘤中扩增自发患病的犬类骨肉瘤与人类骨肉瘤在临床上几乎完全相同。犬类具有高度侵袭性骨肉瘤发病率,为发现骨肉瘤驱动基因提供了另一物种模型。我们之前的跨物种基因组学研究已显示,犬类和人类骨肉瘤原发肿瘤中存在多个共同的扩增和/或缺失基因。利用犬类作为合适模型,我们检查了八对原发犬类骨肉瘤及其匹配肺转移灶中的拷贝数变异(CNVs)。讨论NSD3在包括乳腺癌、肺癌和胰腺癌在内的一系列上皮癌中发生扩增并驱动肿瘤进展。我们在人类骨肉瘤样本中发现NSD3扩增,表明NSD3拷贝数增加甚至是间充质起源癌症中的常见事件。事实上,刘等人最近表明,沉默NSD3可通过诱导凋亡降低骨肉瘤细胞活力。尽管NSD
来源:Cancer Letters
时间:2025-09-19
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高保真AaCas12bMax增强工程化T细胞疗法的安全性与功能适应性
随着CRISPR-Cas系统在基因编辑领域的革命性进展,基于化脓链球菌Cas9(SpCas9)的基因编辑技术已广泛应用于生物医学研究。然而,该技术存在的脱靶效应和染色体不稳定性问题严重限制了其在临床治疗中的应用,特别是在需要高度精准性的工程化T细胞治疗领域。肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor Infiltrating Lymphocyte, TIL)疗法作为过继性细胞治疗的重要分支,其疗效与基因编辑的精确性和安全性密切相关。如何突破现有技术的局限性,开发具有更高精准度和安全性的基因编辑平台,成为推动下一代T细胞治疗发展的关键挑战。在这项发表于《Molecular Therapy》的研究中,来自Gri
来源:Molecular Therapy
时间:2025-09-19
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综述:直接RNA修饰作图:技术进步、差距与新兴趋势
LC-MS/MS:RNA修饰分析的黄金标准液质联用技术(LC-MS/MS)通过液相色谱分离与质谱检测的协同作用,成为RNA修饰鉴定与表征的核心技术。其对短链治疗性RNA(如反义寡核苷酸ASO、小干扰RNA siRNA)的序列覆盖度、修饰定位精确度和定量可靠性已建立行业标杆。自上而下质谱(Top-down MS)可直接测序长度约35个核苷酸(nt)以内的寡核苷酸,而更长的RNA分子则需依赖自下而上策略(Bottom-up MS)——即通过核糖核酸酶(RNase)消化产生短片段后再进行LC-MS/MS分析。色谱分离技术历经演变:早期离子对反相色谱(IPRP)专注于寡核苷酸梯度的分离,奠定了理论基础
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-09-19
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SlJA2L通过整合乙烯途径协同调控番茄耐热性与果实成熟的多功能NAC转录因子机制研究
高温胁迫正成为限制作物品质与生长的重要因子。研究发现番茄NAC转录因子SlJA2L能同时响应热胁迫(HS)和果实成熟信号。过表达SlJA2L可增强耐热性并加速成熟,而CRISPR-Cas9敲除株系则表现为热敏感和成熟延迟。机制上,SlJA2L在热胁迫下直接激活热激转录因子SlHsfA3和过氧化氢酶SlCAT3;在成熟过程中,通过SlJA2L-SlACO1模块促进乙烯生物合成,并通过激活SlCRTISO提升类胡萝卜素积累。研究还发现外源ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid)可增强耐热性,而沉默SlACO1则降低该特性,证实乙烯通路参与热适应调控。该成
来源:New Phytologist
时间:2025-09-19
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综述:利用DNA修复机制在基因工程生物防治中的应用
基因生物防治与DNA修复通路基因生物控制通过改变生物体的可遗传性状来降低特定物种的繁殖率或害虫潜力。策略包括利用天然共生体引发遗传效应、使用辐射或激素诱导不育,以及通过基因工程转基因产生不育或行为改变。基因驱动技术尤其受到关注,因其能以前所未有的速度和精度实现种群控制。最成熟的基因驱动方法利用CRISPR-Cas等可编程核酸酶在目标染色体上产生双链断裂(DSB),随后依赖内源性DNA修复机制进行修复。若通过同源定向修复(HDR)实现,则能成功推动基因驱动(等位基因频率增加)。但DSB也可通过竞争性修复通路处理,包括非同源末端连接(NHEJ)、微同源介导末端连接(MMEJ)和单链退火(SSA),
来源:Current Opinion in Insect Science
时间:2025-09-19
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大豆快速碱化因子GmRALFs在植物免疫中的功能解析:GmRALF1作为易感基因的鉴定与机制研究
大豆作为全球重要的油料作物和植物蛋白来源,其生产常受到真菌、细菌和卵菌等病原微生物的威胁,导致严重产量损失。传统化学防治方法面临环境压力和病原抗性增加的挑战,因此挖掘植物自身免疫机制、培育广谱抗病品种成为可持续农业的重要方向。植物免疫系统依赖细胞表面的模式识别受体(PRRs)识别病原体相关分子模式(PAMPs),激活模式触发免疫(PTI),从而提供基础抗性。然而,病原体常分泌效应子抑制PTI,植物则通过细胞内NLR受体激活效应子触发免疫(ETI)进行反击。近年来,一类被称为快速碱化因子(RALF)的小分泌肽在植物生长发育和逆境响应中崭露头角,但其在大豆免疫中的功能尚不明确。为系统解析大豆RAL
来源:Phytopathology Research
时间:2025-09-19
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综述:基于CRISPR/Cas的肿瘤生物标志物检测策略
CRISPR/Cas系统分类与工作机制CRISPR/Cas系统作为原核生物的适应性免疫机制,已被开发为高效的分子检测工具。根据效应蛋白复合物的差异,主要分为两大类:Class 1(包含I、III、IV型)使用多蛋白复合物,而Class 2(包含II、V、VI型)依赖单一效应蛋白。其中II型Cas9、V型Cas12a/Cas12b和VI型Cas13a/Cas13d因其操作简便性和高效率被广泛应用于生物传感领域。Cas9通过向导RNA(gRNA)介导的DNA切割发挥作用;Cas12在切割靶向DNA后表现出非特异性单链DNA(ssDNA)反式切割活性;Cas13则靶向RNA并触发旁路RNA切割能力,
来源:Analytical Methods
时间:2025-09-19
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通过过氧酸盐氧化和壳聚糖接枝对棉纤维进行生物基表面改性,以实现可持续的湖蓝染色和多功能性能
郑亚文|李玉瑶|朱吉|易静|李天宁|唐鸿武武汉大学化学与分子科学学院,武汉,430072,中国摘要食品中的抗生素残留物对健康构成重大风险,在复杂基质中实现敏感的现场检测仍然具有挑战性。我们报道了一种基于近红外光电化学(NIR-PEC)的生物传感器,该传感器结合了CRISPR-Cas12a信号放大技术,能够灵敏地检测食品中的卡那霉素。ZnO/CdS异质结光阳极增强了可见光下的电荷分离效果,产生的光电流比单独使用ZnO时高出4.6 mA–96%。上转换纳米粒子(NaYF4:Yb3+, Er3+)将980 nm的光转换为542 nm的发射,从而在近红外光照下驱动异质结工作。在卡那霉素存在的情况下,激
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-09-19
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SETD2甲基转移酶调控铁代谢新机制:揭示肿瘤铁死亡抵抗与免疫逃逸的遗传基础
细胞内的铁水平必须被精确调控:既要保证足够的铁参与生命必需的酶促反应,又要避免产生有害的活性氧物种。尽管铁代谢的核心调控机制——如铁调节蛋白(IRP1和IRP2)通过结合铁响应元件(IRE)介导的转录后调控——已被初步阐明,但细胞内游离铁池(labile iron pool, LIP)的动态调控、铁在亚细胞器间的 trafficking 机制,以及细胞核在铁稳态中的作用,仍存在大量未知。尤其近年来发现,铁还参与一种新型细胞死亡形式——铁死亡(ferroptosis),这使其在肿瘤治疗与免疫调控中的意义日益凸显。为了系统揭示铁代谢的遗传调控网络,研究人员开展了这项研究。他们首先巧妙地构建了能够灵
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-18
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寄生植物通过根分生组织生长因子(RGF)信号通路调控吸器发育的机制与演化研究
在植物界,寄生现象独立进化了12-13次,约1%的被子植物成为根或茎寄生虫。寄生植物通过特化的吸器器官与宿主建立直接连接,从而获取水分、矿物质和养分。吸器发育起始于宿主接触后快速发生的预吸器形成,随后经历侵入细胞穿透宿主组织,最终建立维管连接的过程。然而,在宿主衍生诱导因子(如DMBQ)触发初始信号后,调控吸器发育的内源信号通路仍不清楚。为解决这一科学问题,研究人员以列当科(Orobanchaceae)兼性寄生植物日本松蒿(Phtheirospermum japonicum)和专性寄生植物独脚金(Striga hermonthica)为模型,开展了关于根分生组织生长因子(RGF)肽信号在吸器发
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-18
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寄生植物通过RGF信号通路新功能化驱动吸器器官发生的机制研究
寄生植物在植物界中形成了独特的生存策略,它们通过特殊的寄生器官——吸器(haustorium)与宿主植物建立连接,从而获取水分、矿物质和养分。吸器的发育对寄生植物的生存至关重要,尤其是在专性寄生植物中。然而,尽管宿主衍生的吸器诱导因子(HIFs)如DMBQ(2,6-二甲氧基-p-苯醌)已被广泛研究,调控吸器发育的内部信号机制仍不清楚。目前存在的问题包括:HIF感知后下游信号通路如何激活?哪些内源因子直接调控吸器原基(prehaustorium)的形成?以及这些机制在寄生植物中是否保守?为了回答这些问题,研究人员以日本松蒿(Phtheirospermum japonicum)和独脚金(Strig
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-18
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AsCas12a独特耐受DNA插入能力揭示CRISPR-Cas系统新机制并推动精准诊断技术发展
CRISPR-Cas系统作为革命性的基因组编辑工具,其效能高度依赖向导RNA(crRNA)与靶DNA的完全互补配对。传统观点认为,即使单个碱基错配也会显著降低Cas12a酶的切割活性,这严重限制了其在复杂遗传变异检测中的应用。然而,本研究意外发现来自Acidaminococcus sp.的Cas12a(AsCas12a)竟能耐受靶DNA中长达20个核苷酸的插入,并保持顺式(cis)和反式(trans)切割活性,这一特性在12种Cas12a直系同源物中唯AsCas12a所独有。为深入解析这一现象,研究团队综合运用了多种关键技术:通过荧光反式切割实验系统评估了不同长度(1-20 nt)和序列的DN
来源:Nucleic Acids Research
时间:2025-09-18
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植物基因工程技术创新:从多重编辑到自动化平台的突破与应用
1. 基因工程导论多年來,科學家持續開發植物基因工程技術,以實現作物增產、抗病抗蟲或藥物生產等目標。相較於傳統育種,基因工程能直接編輯植物基因組,分為基因修飾(插入外源基因)和基因編輯(刪除、插入或修改現有DNA)兩類。然而當前技術仍面臨多重挑戰:CRISPR-Cas9系統中Cas9蛋白體積過大,影響病毒載體遞送效率;多倍體植物的同源基因(Homeoforms)需同步編輯;且需開發適應不同物種的新型遞送方案。為此,研究人員正基於CRISPR技術開發同步靶向多基因、in planta(植物體內)遞送、小型化載體系統及自動化流程等創新策略。2. 多重編輯系統:同步靶向多基因位點小麥作為全球重要糧食
来源:BioTechniques
时间:2025-09-18
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TVIR 2.0:蔬菜基因组信息资源的增强型数据库构建与CRISPR/Cas9资源整合研究
随着全球人口增长和气候变化加剧,蔬菜作为人类膳食结构中不可或缺的重要组成部分,其产量、品质及抗逆性的提升已成为农业科学研究的焦点。近年来,高通量测序技术的飞速发展使得蔬菜作物基因组数据呈现爆炸式增长,然而这些数据分散于NCBI、JGI、BRAD等不同数据库中,缺乏统一整合与深度挖掘。更关键的是,传统数据库多局限于静态数据展示,难以满足基因功能验证、分子育种设计等研究对动态分析和专用工具集的迫切需求。在此背景下,由华北理工大学宋小明(Xiaoming Song)团队主导的研究团队于2022年发布了首个蔬菜基因组综合数据库TVIR 1.0,收录59种蔬菜作物的基因组资源及功能基因注释。但随着测序成
来源:Horticulture Research
时间:2025-09-18
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综述:麻疹与风疹:从全球健康挑战到消除时代的分子诊断进展
MEASLES: VIROLOGY, GENETIC CHARACTERIZATION, AND CLINICAL FEATURES麻疹病毒(MeV)是一种单股负链RNA病毒,属于副粘病毒科麻疹病毒属。其基因组长约15.9 kb,编码六种蛋白:核衣壳蛋白(N)、磷蛋白(P)、基质蛋白(M)、融合蛋白(F)、血凝素蛋白(H)和大聚合酶蛋白(L)。其中H蛋白通过CD150和nectin-4受体介导细胞附着,F蛋白则负责膜融合。这些表面糖蛋白是中和抗体的主要靶标,使得麻疹病毒只有一个稳定的血清型。世界卫生组织(WHO)将麻疹病毒株分为8个谱系(A-H),包含22个基因型。基因分型通常通过对N450区
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids
时间:2025-09-18
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基于CRISPR技术降低rAAV干扰以提升rcAAV检测灵敏度的创新策略
引言重组腺相关病毒(rAAV)作为一种高效且免疫原性低的基因递送载体,已被广泛应用于基因治疗领域,目前已有八种相关疗法获得美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)批准。然而,在rAAV生产过程中,常因同源或非同源重组产生复制型腺相关病毒(rcAAV),这类污染物可能引发免疫毒性反应,影响治疗安全性和转基因长期表达。因此,rcAAV的精准检测成为基因治疗产品质量控制的关键环节。传统检测方法依赖于将rAAV样品与重组腺病毒(rAd)共感染HEK293细胞,进行三轮扩增后通过定量实时PCR(qPCR)分析rep基因拷贝数。但该方法存在灵敏度不足、易受高浓度rAAV干扰等问题,可能导
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-09-18
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应用长读长测序与结构建模对PAH基因新型结构变异进行遗传学与功能预测研究
引言苯丙酮尿症(PKU)是一种常染色体隐性遗传代谢病,由PAH基因双等位基因变异引起,导致苯丙氨酸(Phe)积累和进行性神经损伤。PAH基因编码苯丙氨酸羟化酶(PAH),该酶催化Phe转化为酪氨酸(Tyr),并需要辅因子四氢生物蝶呤(BH4)参与。截至2025年2月,BIOPKU数据库已收录超过3,450种PAH基因变异,其中单核苷酸替换占80.5%。智利此前通过MLPA技术发现一例未报道的外显子2重复变异,但其遗传特征与功能影响尚未明确。材料与方法2.1 临床数据与患者诊断八名携带PAH基因外显子2重复变异的PKU或高苯丙氨酸血症(HPA)患者参与本研究,其血浆Phe水平介于3.5–38 m
来源:Frontiers in Genetics
时间:2025-09-18
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基于RPA/CRISPR–bio-dCas9侧流层析的一锅法快速检测技术助力核果与仁果褐腐病现场防控
背景:褐腐病是一种严重危害核果与仁果的毁灭性真菌病害,在全球范围内造成生产、采后储存及运输过程中的重大经济损失。其首要病原体Monilinia fructicola(果生链核盘菌)能够建立果实潜伏感染,导致早期检测与防控极为困难,亟需开发快速精准的检测技术。结果:本研究开发了一种整合CRISPR–bio-dCas9系统、重组酶聚合酶扩增(RPA)与侧流层析(LFA)的一锅法检测方案,可在样本采集后30分钟内完成M. fructicola基因组检测,灵敏度达4 copies/μL。该技术通过免除探针、额外报告分子或专业设备的需求,显著简化检测流程并降低成本。单管一体化操作有效避免了交叉污染,支持
来源:Pest Management Science
时间:2025-09-18
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基因编辑与体外配子发生:Eve Smith与Kira Peikoff小说中的未来生殖技术伦理审视
本篇文章深入剖析了两部聚焦近未来生殖技术前景的小说:Eve Smith的《Off-Target》(2022年)与Kira Peikoff的《Baby X》(2024年),分别探讨了人类生殖系基因组编辑(germline genome editing)和体外配子发生(in vitro gametogenesis, IVG)这两种可能即将落地的技术情景。Smith的《Off-Target》审视了生殖系编辑带来的一系列医学、伦理、社会与家庭层面的影响——这项技术被用于修饰胚胎基因组,植入被视为“最优”的遗传性状,这些修改将遗传给后代,从而 effectively 制造“设计婴儿”(designer
来源:Medical Humanities
时间:2025-09-18