-
热干燥法合成密度可调高稳定性非硫醇化球形核酸用于裂解适配体与侧向流生物传感器的研究
在生物传感领域,球形核酸(Spherical Nucleic Acids, SNAs)因其独特的结构和功能特性备受关注。传统SNAs依赖硫醇化DNA通过金-硫键固定在金纳米颗粒(AuNPs)上,但高昂的合成成本限制了其广泛应用。近年来,非硫醇化DNA(尤其是含多聚腺嘌呤片段)的吸附策略虽能降低成本,却面临DNA密度调控困难、制备周期长(如盐老化法需40小时)等问题。更关键的是,高密度DNA可能导致空间位阻,阻碍适配体与靶标结合,而低密度又会影响探针稳定性——这一矛盾成为开发高效SNAs生物传感器的核心挑战。针对上述问题,中国农业大学食品质量与安全北京实验室的研究团队创新性地采用热干燥法,成功制
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-08-15
-
NRF2依赖的硒蛋白P表达抑制促进肝细胞癌中硒代谢重塑及抗氧化硒蛋白上调
肝细胞癌是全球第六大常见癌症,也是癌症相关死亡的主要原因之一。这种高度治疗抵抗性的肿瘤面临着严峻的临床挑战——尽管有索拉非尼等分子靶向治疗药物,但耐药性和治疗失败仍然普遍存在。在肿瘤微环境的恶劣条件下,癌细胞如何维持生存?一个关键因素是其强大的抗氧化防御系统,特别是由硒蛋白组成的抗氧化网络。其中,硒蛋白P(SeP)作为血浆中主要的含硒蛋白,在全身硒分布中扮演着核心角色。然而令人困惑的是,多项临床研究发现HCC患者肿瘤组织和循环中SeP水平降低与不良预后相关,但其机制和生物学意义尚不清楚。日本东北大学药学研究科分子生物学与代谢实验室的研究团队在《Redox Biology》发表的研究解开了这个谜
来源:Redox Biology
时间:2025-08-15
-
F11受体缺失通过破坏蜕膜上皮细胞与巨噬细胞互作导致妊娠失败的分子机制
怀孕过程中,母胎界面发生着精妙的细胞对话。科学家们发现,子宫蜕膜上皮细胞(F11r)就像免疫系统的"交通警察",通过特定信号分子指挥巨噬细胞工作。当用基因剪刀(CRISPR/Cas9)敲除F11r基因后,原本井然有序的细胞通讯陷入混乱:早期分化阶段的Epi2细胞"早熟"地转向免疫调控,而上皮细胞与巨噬细胞间的"密电码"也出现异常——C1q+巨噬细胞收不到足够的Csf1生长因子信号(Csf1-Csf1r通路减弱),却意外加强了Spp1-Cd44的"错误通话"。这种分子层面的"信号串线"最终导致胚胎吸收率升高,揭示了F11r在维持妊娠中扮演的关键角色。研究还绘制了精美的分子机制图,展示这些细胞亚群
来源:The FASEB Journal
时间:2025-08-15
-
65-kb缺失分析揭示水稻开花抑制因子Ghd7红光诱导的远端顺式调控区
这项突破性研究揭开了水稻关键开花抑制因子Ghd7的神秘面纱。作为整合红光信号(red light)和生物钟节律的核心调控者,Ghd7在长日照条件下牢牢把控着水稻的开花时间。科研团队运用基因编辑"剪刀"CRISPR/Cas9,在Ghd7转录起始位点(TSS)上游65-kb区域内精心设计了一系列缺失突变体,犹如绘制精细的分子地图。三个关键突变体脱颖而出:缺失0/-3 kb、-20/-40 kb和-26/-30 kb区域的株系,都表现出与Ghd7敲除株系类似的早花表型。特别是后两个突变体丧失了Ghd7在晨光中的急性诱导能力,暗示着调控红光响应的"开关"就藏在-26/-30 kb区域内。通过巧妙的夜间
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-08-15
-
VGRCOT:基于RPA与CRISPR/Cas12a的单管可视化检测技术助力B族链球菌(GBS)围产期感染防控
ABSTRACTB族链球菌(GBS)是威胁孕产妇和新生儿健康的重要病原体,本研究开发的VGRCOT技术通过整合RPA扩增与CRISPR/Cas12a系统,在单管中实现GBS核酸可视化检测。优化ssDNA-FQ报告探针(1 µM)、crRNA浓度(1 µM)及反应时间(RPA 20分钟+CRISPR/Cas12a切割40分钟)后,该方法可在紫外灯下肉眼观察荧光,检测限低至101拷贝/反应。临床样本验证显示其与qPCR一致性达97.9%,兼具高特异性和操作便捷性。INTRODUCTIONGBS作为围产期感染的主要致病菌,现行培养法耗时2-3天,免疫检测灵敏度不足,而qPCR依赖昂贵设备。CRISP
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-08-15
-
线虫Pristonchus pacificus模块化信息分子的生物合成需要羧酸酯酶的功能多样化
在自然界中,线虫通过分泌复杂的信息分子来协调发育和行为,但这些"化学语言"的合成机制长期是个谜。以昆虫为宿主的Pristonchus pacificus线虫能产生三类独特的模块化信息素:带有尿苷酸修饰的UBAS、二聚体DASC和核苷酸修饰的NPAR。这些分子不仅能诱导休眠体(dauer)形成,还能调控其著名的"双型口器"发育—— stenostomatous(St)型用于滤食细菌,eurystomatous(Eu)型则装备锐利牙齿用于捕食其他线虫。然而,这些信息分子如何通过简单代谢单元(如ascr#9、ascr#12等)的模块化组装而来,一直是进化发育生物学领域的未解之谜。北京师范大学珠海校区
来源:Communications Biology
时间:2025-08-15
-
综述:基于DNA纳米结构的CRISPR/Cas系统精准递送技术在基因治疗及细胞内检测中的应用
图形摘要CRISPR/Cas系统的出现引发了生命科学研究的范式变革,其中Cas9通过单链向导RNA(sgRNA)引导产生位点特异性DNA双链断裂,实现基因敲除/敲入;Cas12在靶向DNA切割(cis活性)的同时表现出非特异性单链DNA反式切割(trans活性),该特性被用于分子诊断中的超灵敏核酸检测;而Cas13作为RNA引导的RNase,可特异性降解互补RNA转录本,在抗病毒治疗和转录组调控中展现出巨大潜力。摘要尽管CRISPR/Cas系统具有革命性功能,其临床转化仍面临递送效率与可控性的重大挑战。DNA纳米结构因其可编程性、生物相容性和多功能性,成为解决这一难题的理想载体。通过精确设计D
来源:ChemBioChem
时间:2025-08-15
-
GenomePAM:基于哺乳动物基因组重复序列的CRISPR-Cas核酸酶PAM特征分析与工程化平台
方法设计人类基因组中高度重复的序列为PAM表征提供了天然资源库。研究团队筛选出重复序列Rep-1(5′-GTGAGCCACTGTGCCTGGCC-3′),该序列在二倍体细胞中出现约16,942次,其侧翼序列具有近乎随机的多样性。通过将Rep-1作为原型间隔序列设计单向导RNA(sgRNA),结合GUIDE-seq技术捕获Cas核酸酶在基因组上的切割位点,建立了GenomePAM分析流程。创新性开发的"种子扩展"算法能自动识别统计显著的富集motif,并通过GenomePAM Table直观展示编辑位点比例。经典Cas核酸酶的PAM表征在HEK293T细胞中,GenomePAM准确重现了SpCa
来源:Nature Biomedical Engineering
时间:2025-08-14
-
基于同源定向修复的精准T细胞基因编辑平台为先天性免疫缺陷疾病提供治疗新策略
先天性免疫缺陷疾病(IEI)是一类由单基因突变导致的免疫系统功能障碍疾病,传统治疗方法如造血干细胞移植存在配型困难、移植物抗宿主病等局限。尽管CRISPR/Cas9基因编辑技术为IEI治疗带来希望,但当前主流的基因敲除或cDNA敲入策略可能破坏基因的正常调控,尤其对于需要精确修复单核苷酸变异(SNV)的病例。如何实现安全高效的精准基因校正,成为领域内亟待突破的技术瓶颈。挪威奥斯陆大学分子医学中心(Centre for Molecular Medicine Norway, University of Oslo)的Katariina Mamia等研究人员开发了基于同源定向修复(Homology D
来源:Molecular Therapy
时间:2025-08-14
-
SSNA1自组装与微管结合的结构解析及其在中心粒稳态维持中的关键作用
在细胞分裂的精密舞蹈中,中心粒如同乐队的指挥棒,精确调控着微管(MT)的排列与运动。然而这支"指挥棒"自身的稳定性却依赖一群神秘的脚手架蛋白——其中SSNA1因其独特的微管成核、分支形成能力而备受关注,但长期以来其分子机制如同蒙着面纱。当科学家们发现SSNA1缺失会导致多极纺锤体和细胞分裂缺陷时,一个关键问题浮出水面:这个仅14kDa的小蛋白如何通过自组装影响微管网络?来自欧洲分子生物学实验室(EMBL)和奥地利科学技术研究所(IST Austria)的Lorenzo Agostini、Jason A. Pfister等研究者决定揭开这个谜题。他们选择线虫作为模式生物,通过冷冻电镜捕捉SSNA
来源:Nature Communications
时间:2025-08-14
-
IL-6-C/EBPβ信号通路驱动淋巴祖细胞向免疫调节性单核细胞分化的机制研究
传统造血发育理论认为,造血干细胞(HSC)通过严格的分级分化产生各血细胞谱系,其中共同淋巴祖细胞(CLP)被定义为仅具有淋巴细胞分化潜能的群体。然而近年单细胞分析技术颠覆了这一认知,揭示早期造血过程实为连续谱系特征获取的过程,其中淋巴祖细胞展现出惊人的可塑性——即便在体外培养条件下,这些"定向"祖细胞仍能转分化为髓系细胞。但这类现象的生理意义和分子机制始终是未解之谜。广岛大学和东京医科齿科大学的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究中,利用长期培养的淋巴祖细胞(cCLPs)模型系统,首次阐明IL-6通过C/EBPβ转录因子驱动CD11b+CD115+单核细胞(cC
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-08-14
-
TP63调控铁死亡:揭示TP53突变型胶质母细胞瘤治疗新靶点
胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的脑肿瘤,其5年生存率不足4.7%,堪称神经肿瘤领域的"顽固堡垒"。尽管标准治疗方案不断优化,TP53基因突变患者的不良预后始终是临床难题。近年来,铁死亡(ferroptosis)这种由铁依赖性脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式,为癌症治疗带来了新曙光。然而,TP53突变如何影响GBM细胞的铁死亡敏感性?这个关键科学问题一直悬而未决。广东省人民医院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的重要研究成果,通过多组学分析和系统实验,解开了这个谜团。研究发现TP53突变竟会"策反"铁死亡防御机制——通过激活Wnt/β-catenin通路,上
来源:Cell Death & Disease
时间:2025-08-14
-
GhSnRK10-GhRopGEF5-GhROP10信号通路通过磷酸化调控棉花纤维细胞极性生长的分子机制
棉花纤维作为自然界最长的单细胞之一,其独特的极性生长模式结合了扩散生长与顶端生长的特征,是研究植物细胞形态建成的理想模型。然而,与花粉管、根毛等典型极性生长细胞相比,棉花纤维如何协调长达3-4厘米的极端伸长过程,其分子机制尚不明确。浙江大学农业与生物技术学院的研究人员通过多亲本高级世代互交群体(MAGIC)的全基因组关联分析(GWAS),发现Rho鸟苷酸交换因子GhRopGEF5的缺失变异与优质纤维性状显著相关,进而揭示了一条由能量感受激酶GhSnRK10、Rho鸟苷酸交换因子GhRopGEF5和小G蛋白GhROP10组成的全新信号通路,相关成果发表在《Plant Communications
来源:Plant Communications
时间:2025-08-14
-
AlphaFold引导的CRISPR基因组编辑技术助力SWEET10提升种子含油量
当人工智能遇上基因剪刀,一场关于油料作物的革命正在上演。通过AlphaFold(人工智能蛋白质结构预测系统)的精准导航,科学家们成功利用CRISPR/Cas(成簇规律间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白)系统对SWEET10基因进行靶向编辑。这个编码糖转运蛋白的基因被改造后,作物种子的油含量获得显著提升。这项研究不仅展示了AI辅助的基因组编辑技术在农业领域的巨大潜力,更为解决全球粮食安全和可持续发展问题提供了创新思路。SWEET10作为植物糖转运的关键调控因子,其改造成功标志着精准农业工程迈入新纪元。
来源:TRENDS IN Plant Science
时间:2025-08-14
-
水稻INDETERMINATE DOMAIN转录因子OsIDD6在生殖发育中的关键作用及育种价值
水稻中富含INDETERMINATE DOMAIN(IDD)的转录因子家族共有15个成员,其中半数功能尚未明确。科研人员运用CRISPR基因组编辑技术构建突变体库,发现OsIDD6基因敲除会导致植株完全不育。精细表型分析显示:突变体花粉发育受阻(绒毡层程序性死亡延迟),胚囊形成异常(减数分裂缺陷)。通过转录组测序、原位杂交和GUS报告系统证实,OsIDD6在雌雄生殖器官中广泛表达,其蛋白可直接结合下游靶基因启动子——这些基因可能参与减数分裂调控和绒毡层发育周期。酵母单杂交和双荧光素酶实验进一步验证了OsIDD6的转录激活特性。该发现不仅揭示了IDD家族调控水稻生殖发育的新机制,更为分子设计育种
来源:The Plant Journal
时间:2025-08-14
-
综述:CRISPR/Cas9介导的丝状真菌基因编辑技术在食用菌与植物病原真菌中的应用
CRISPR/Cas9介导的丝状真菌基因编辑革命挑战:多核与异核的生物学壁垒丝状真菌独特的生长方式构成基因编辑首要障碍。菌丝顶端细胞通过连续分裂形成多核网络,其中担子菌纲的每个细胞常含两个遗传异质的核(异核体),而子囊菌则多为多核状态。这种核复杂性导致CRISPR/Cas9系统难以同步编辑所有核,非编辑核在再生过程中形成逃逸群体。最新研究通过原生质体反复再生结合抗性标记筛选(如潮霉素磷酸转移酶hph),可逐步富集单核编辑菌株。技术突破:从质粒到RNP递送早期依赖质粒表达Cas9和sgRNA的方法面临转化效率低、随机整合等问题。2019年里程碑式研究首次在裂褶菌中采用预组装Cas9-sgRNA
来源:Fungal Biology Reviews
时间:2025-08-14
-
基因工程小鼠肝母细胞瘤永生细胞系的高效构建及其分子机制研究
肝母细胞瘤(HB)作为儿童最常见的肝脏恶性肿瘤,其发病率正以惊人的速度增长。尽管70-80%的病例可通过手术和化疗治愈,但剩余患者往往面临复发、转移等困境,最终只能依赖肝移植——这种治疗方式不仅费用高昂,而且伴随终身并发症。更令人担忧的是,全球范围内HB的发病率增速已超过所有其他儿童肿瘤。这种严峻形势凸显了对新型治疗策略的迫切需求。制约HB研究的关键瓶颈在于缺乏能真实反映肿瘤分子特征的细胞模型。目前广泛使用的人类HB细胞系HepG2源自15岁患者,不仅存在年龄偏大的局限性,更严重的是其基因组中缺乏HB典型驱动基因β-catenin(B)、YAP(Y)和NRF2(N)的突变。而近年报道的小鼠HB
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-08-14
-
可诱导全基因组突变策略提升大肠杆菌质粒DNA生产效能
在基因治疗和DNA疫苗研发如火如荼的今天,质粒DNA(pDNA)作为关键原料却面临"卡脖子"难题——当前大肠杆菌生产体系下,每克pDNA成本高达10万美元,严重制约了临床应用。传统方法通过改造质粒载体或单个宿主基因提升产量,但受限于质粒复制复杂的多基因调控网络,效果有限。针对这一瓶颈,研究人员创新性地采用可诱导全基因组突变技术,为破解pDNA生产困境提供了新思路。来自国内研究机构(根据通讯地址判断)的Zidan Li1团队在《Microbial Cell Factories》发表的研究中,开发了基于aTc-MP6突变系统的全基因组工程策略。该系统通过诱导dam/seqA过表达破坏错配修复,4小
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-08-14
-
土壤源枯草芽孢杆菌MBBL2全基因组解析:益生潜力与生物合成通路的创新发现
这项研究揭秘了从巴基斯坦拉合尔土壤中分离的枯草芽孢杆菌MBBL2的基因组密码。该菌株基因组全长4,574,405碱基对,GC含量42.99%,通过126.534x覆盖度的测序数据组装成908个contigs。生物信息学分析大显身手:• 基因注释利器Prokka鉴定出5,392个基因,包含5,033个蛋白编码序列• 次级代谢产物"宝藏图"显示核黄素、维生素B6合成通路• 非核糖体肽合成酶(NRPS)操控的抗菌肽工厂被发现• 新型细菌素基因簇的现身,暗示着新型抗菌武器的潜力• 抗生素抗性(AMR)基因图谱揭示多重防御机制• CRISPR阵列如同分子"黑匣子",记录着菌株的免疫记忆基因组对比分析展现
来源:Functional & Integrative Genomics
时间:2025-08-14
-
海洋产油硅藻Fistulifera solaris基因组编辑技术建立及其油脂积累调控研究
Highlight本研究亮点在于首次在海洋产油硅藻Fistulifera solaris中实现CRISPR/Cas9介导的基因组编辑,通过靶向敲除腺嘌呤磷酸核糖转移酶基因(apt)和三酰甘油脂肪酶基因(tgl1),获得具有显著表型变化的突变株,为微藻生物燃料的遗传改良奠定基础。Section snippets菌株与培养条件海洋硅藻F. solaris JPCC DA0580分离自日本鹿儿岛海域,采用含50 μg/mL氨苄青霉素的人工海水(ASW)配制f/2培养基,在25°C、130 μmol m-2 s-1白光条件下培养。结果与讨论通过CRISPR/Cas9成功敲除apt(涉及嘌呤补救途径)和
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-08-14