• 恶性疟原虫DNA修复动态揭示TLS聚合酶与PfRad51在基因组多样化中的独特作用

  在人类与疟疾的漫长斗争中，恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）始终以其惊人的变异能力挑战着全球公共卫生系统。这种单细胞寄生虫拥有一个奇特的基因组结构：14条染色体被清晰地划分为高度保守的核心区域和充满变数的亚端粒区域。后者聚集着多拷贝基因家族（如var、rifin、stevor等），其中var基因编码的PfEMP1蛋白更是寄生虫躲避宿主免疫攻击的关键武器。然而，这种基因组"二元性"的维持机制一直是未解之谜——为何寄生虫能在亚端粒区疯狂"洗牌"基因的同时，却让核心基因组保持稳定？更令人困惑的是，恶性疟原虫的生物学特性似乎与常规DNA修复逻辑相悖：作为单倍体生物，它缺乏经典的非

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-11-25

• 代谢物响应型支架RNA：动态CRISPR转录调控的新突破

  在合成生物学和代谢工程领域，微生物已被成功改造成能够将简单底物转化为大宗化学品、复杂天然产物和治疗药物的"活工厂"。然而，要最大化细胞生产力、滴度和产量，需要精细协调控制天然代谢途径和异源酶的表达。传统方法主要通过筛选启动子或核糖体结合位点库来静态优化途径酶表达，但这种静态基因调控无法应对细胞生命周期中显著变化的细胞环境，导致资源管理不当和性能欠佳。相比之下，动态调控策略旨在通过循环切换生长状态和生产状态来平衡细胞的竞争需求。理想情况下，细胞能够解读重要的生理信号（如分支点代谢物浓度）来调控生产酶的表达，从而实现更好的资源分配和更高的产物滴度。CRISPR-Cas转录调控系统作为一种精确控制基

  来源：Nucleic Acids Research

  时间：2025-11-25

• 53BP1-RIF1与DNA-PKcs在染色体断裂修复中的独特遗传相互作用揭示不同修复结局的调控机制

  当细胞的染色体DNA发生双链断裂（DSB）时，一场精密的修复大战随即在细胞核内上演。这种断裂可能源于正常的生理过程，也可能由放疗等癌症治疗手段或基因编辑工具（如CRISPR-Cas9）引起。如果修复不当，断裂的染色体可能导致细胞死亡或癌变。细胞拥有多种修复工具，其中，同源定向修复（HDR）类似于使用“姐妹染色单体”作为模板进行精确复制，而非同源末端连接（NHEJ）则更像是直接将断裂两端“粘合”起来，虽然快捷但容易出错。在NHEJ修复队伍中，DNA-PKcs（DNA依赖性蛋白激酶催化亚基）是核心成员，它负责将断裂的末端拉近并调控末端处理过程。而另一个关键蛋白53BP1，虽然也被认为参与NHEJ，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 全基因组CRISPR筛选揭示TNRC18基因座作为炎症信号调控因子的新机制及其在自身免疫性疾病中的多效性作用

  在慢性炎症性疾病的发生发展中，白细胞介素-1β（IL-1β）的异常调控扮演着关键角色，但其遗传调控网络仍存在大量未知。髓系细胞作为IL-1β的主要生产者，其内部调控机制的解析对于理解炎症疾病机理和开发精准治疗策略具有重要意义。尽管全基因组关联分析（GWAS）已发现大量与免疫疾病相关的遗传位点，但由于连锁不平衡和位点多效性等因素，从遗传信号到致病基因和分子机制的解析仍面临挑战。为系统性揭示IL-1β的调控网络，研究人员在《Nature Communications》上发表了最新研究成果。他们利用全基因组CRISPR-Cas9敲除筛选技术，在人单核细胞系U937中模拟炎症条件，通过流式细胞术分选细

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 全基因组CRISPR筛选揭示按蚊细胞适应性基因和免疫细胞功能相关基因

  在疟疾防控这场持久战中，按蚊作为疟原虫传播的唯一媒介，其生物学特性一直是研究焦点。尽管当前通过种群控制或阻断传播途径的策略显示出应用潜力，但我们对按蚊免疫系统的认知仍存在巨大空白。特别是在细胞免疫层面，由于缺乏高效的遗传操作工具，研究人员难以系统性地解析按蚊免疫细胞的功能基因网络。这一瓶颈严重制约了新型控蚊技术的研发进程。近日，哈佛医学院和爱荷华州立大学的联合团队在《Nature Communications》上发表了突破性研究。他们成功构建了按蚊全基因组CRISPR筛选平台，通过两项系统性遗传筛选，揭示了按蚊细胞适应性基因和免疫细胞功能相关基因的全景图谱。这项工作不仅建立了首个按蚊大规模正向

  来源：Nature Communications

  时间：2025-11-25

• 靶向FZD6通过破坏DNA损伤修复为晚期前列腺癌创造治疗新契机

  前列腺癌是美国男性癌症相关死亡的第二大原因，虽然初期对抗雄激素治疗敏感，但多数会进展为去势抵抗性前列腺癌(CRPC)。随着新一代雄激素受体信号抑制剂(ARSI)的应用，CRPC仍能通过谱系可塑性等机制产生耐药性，演变为神经内分泌前列腺癌(NEPC)或双阴性前列腺癌(DNPC)等致命亚型。Wnt信号通路在前列腺癌进展中发挥重要作用，但泛Wnt抑制剂因肠道干细胞耗竭等组织毒性面临临床应用挑战。发表在《Oncogene》的这项研究提出靶向特异性FZD受体的新策略。研究人员发现FZD6是晚期前列腺癌中表达最高且最常扩增的Wnt受体。生物信息学分析显示，FZD6表达与Gleason评分和不良临床特征正相

  来源：Oncogene

  时间：2025-11-25

• TKC-MC：一种在水稻关键基因中生成可遗传杂合突变的有效策略

  水稻关键基因（TEGs）的精准编辑技术革新 ——基于CRISPR/Cas9错配调控与自毁系统的创新应用 一、技术背景与核心问题 水稻基因组包含3万至5万个基因，其中仅4500个基因已被克隆并完成功能验证（Huang et al., 2022）。传统CRISPR技术通过高活性Cas9酶和完美匹配的gRNA设计，虽能高效生成全敲除突变体，但在编辑关键发育基因时面临严峻挑战。例如，OsPDS基因敲除会导致幼苗完全失绿死亡（Fang et al., 2008），OsPID基因功能丧失引发母性不育（He et al., 2019），这类TEGs的全敲除突变体无法用于后续遗传分析。现有技术体系存在三

  来源：Plant Biotechnology Journal

  时间：2025-11-25

• 通过工程改造的紫色细菌（Chromobacterium violaceum）实现壳聚糖废物的一步生物升级转化生成紫罗兰素

  现有的有机废物增值技术主要集中在可降解废物的处理上，而针对贝壳废物的高效、低碳回收方法仍然不足。在这里，我们报道了一种基于工程改造的Chromobacterium violaceum菌株的一步法几丁质生物发酵工艺（CBFP），该工艺能够将贝壳废物中的几丁质高效转化为高价值的紫罗兰素。我们为C. violaceum开发了一种高效CRISPR胞嘧啶碱基编辑器（pRK2-BE，编辑效率为97%），并确定cv_4240、cv_1440和cv_2935为主要的几丁质水解基因，以及磷酸烯醇式丙酮酸-碳水化合物转移酶系统（PTS）作为主要的N-乙酰葡萄糖胺吸收途径。工程菌株WT/pBAD-4同时过表达了cv

  来源：ACS Synthetic Biology

  时间：2025-11-25

• 三功能CRISPR筛选显示：QDR2和QDR3转运蛋白的过表达会增加马克斯氏克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）中富马酸的产生

  有机酸（如富马酸）在食品和饮料工业中被广泛用作酸化剂和防腐剂，同时也可作为多种工业相关化合物的前体。目前，富马酸主要通过石油衍生工艺生产。为了提高生产效率并丰富供应来源，我们正在将Kluyveromyces marxianus改造为一种能够利用可再生原料进行生物合成的平台。在之前的研究中，我们发现K. marxianus Y-1190菌株由于其在乳糖上的高生长速率以及对酸性环境的耐受性，成为乳糖转化的理想宿主。在此研究中，我们利用CRISPR技术构建了K. marxianus的全基因组功能库，通过激活、干扰和基因删除等手段来识别能够增强其对富马酸耐受性的基因表达变化。研究发现，删除编码线粒体F

  来源：ACS Synthetic Biology

  时间：2025-11-25

• CRISPR-Cas12a整合型妊娠试纸生物传感器：在宫颈癌诊断中可视化检测端粒酶和miRNA let-7a

  宫颈癌是全球女性癌症相关死亡的主要原因之一，早期筛查对于改善预后至关重要。当前的检测方法存在诸多局限，如复杂的操作流程、高昂的仪器成本以及对专业技术人员的依赖，这在资源有限的地区尤为突出。为了解决这些问题，研究人员开发了两种基于CRISPR-Cas12a系统的新型生物传感器，并结合市面上的妊娠测试条（PTS），实现了无需仪器、可视化读数的检测方法。这两种生物传感器不仅简化了操作流程，还降低了检测成本，提高了检测的可及性和便捷性。本研究中，研究人员首先开发了Biosensor CRISPR-PTS-Telo，用于检测宫颈癌中常见的端粒酶活性。端粒酶是一种关键的细胞永生化驱动因子，其主要功能是通过

  来源：Biosensors and Bioelectronics

  时间：2025-11-25

• G-四联增强型DNA银纳米簇使CRISPR/Cas12a系统能够实现对鼠伤寒沙门氏菌的超灵敏检测

  基于DNA结构的银纳米簇（tDNA-AgNCs）作为荧光报告剂，在用于检测规律间隔短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关（Cas）系统方面展现出巨大潜力，这得益于它们易于合成、具有很强的抗光漂白能力以及较大的斯托克斯位移。然而，tDNA-AgNCs较弱的发光强度和较低的切割效率限制了CRISPR检测的灵敏度。在这项研究中，我们引入了一种具有G四链结构的激活DNA（aDNA），以增强tDNA-AgNCs的发光强度。由于自由状态的aDNA能够被激活的CRISPR/Cas12a高效切割，因此经过G四链结构改性的tDNA-AgNCs（GED-AgNCs）被整合到了重组酶聚合酶扩增和CRISP

  来源：Journal of Agricultural and Food Chemistry

  时间：2025-11-25

• 利用CRISPR/Cas9系统对人类纤维肉瘤细胞中的I型胶原α基因进行突变

  结缔组织中的胶原蛋白在衰老表型的表现中起着关键作用。虽然胶原蛋白的生成会随着年龄的增长而减少，但胶原酶的表达会增加，从而导致胶原蛋白的分解。本研究的目的是探讨通过CRISPR/Cas9系统编辑COL1A1基因后，与胶原蛋白信号通路、细胞周期及衰老表型相关的蛋白质和基因表达的变化。COL1A1基因的突变是通过CRISPR/Cas9系统诱导产生的。使用Sanger DNA测序和Indel分析方法来验证突变的诱导效果。通过胶原蛋白染色试验、SA-β-半乳糖苷酶染色试验、RT-PCR试验、Western blot分析、明胶酶谱分析以及免疫荧光染色试验来评估突变细胞的衰老表型。Sanger DNA测序分

  来源：Biochemistry

  时间：2025-11-25

• 从基因组信号到预测工具：噬菌体-宿主预测的关键特征分析与严格基准测试

  在微生物世界的隐秘战争中，噬菌体作为地球上最丰富的生物实体，与细菌宿主上演着永不停息的进化军备竞赛。这些病毒与宿主的相互作用不仅塑造着微生物群落的生态结构，更是抗感染治疗的新希望——噬菌体疗法正成为对抗抗生素耐药性的有力武器。然而，实验鉴定这些相互作用既耗时又受限于宿主培养要求，随着高通量测序技术的爆发式发展，计算预测方法应运而生。但问题随之而来：越来越多的预测工具构成了一个复杂的技术生态，由于评估标准不一致和工具可用性差异，直接比较它们的性能变得异常困难。更棘手的是，现有数据库存在严重的注释缺口和研究偏见，大量病毒序列缺乏宿主信息，而已知的相互作用又高度集中在少数模式生物上。此外，病毒宿主范

  来源：Briefings in Bioinformatics

  时间：2025-11-25

• 通过理性工程改造谷氨酸棒状杆菌以实现L-谷氨酰胺的生物合成

  L-谷氨酰胺（L-Gln）是一种重要的氨基酸，广泛应用于医药、功能性食品和动物饲料等行业。近年来，随着对L-Gln需求的不断增长，微生物发酵成为其工业化生产的主要手段。L-Gln的生物合成途径中，谷氨酰胺合成酶（GS）作为关键酶，负责将L-谷氨酸（L-Glu）转化为L-Gln。然而，GS的活性受到可逆的腺苷酰化调控，这种调控机制在一定程度上限制了L-Gln的产量。因此，如何有效调控GS的腺苷酰化状态，从而提升其催化效率，成为提高L-Gln产量的关键问题。本研究通过多种代谢工程技术，对L-Gln的生产菌株进行了优化，最终成功构建出高效生产L-Gln的工程菌株CG17。该菌株在5升的补料分批发酵罐

  来源：Biochemical Engineering Journal

  时间：2025-11-25

• 一种一体化光控CRISPR-Cas12b系统，结合环介导等温扩增技术，用于肺炎支原体的即时检测

  肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae, MP）是一种广泛存在的呼吸道病原体，因此开发用于其检测的即时检测（POCT）方法至关重要。将环介导等温扩增（LAMP）技术与CRISPR-Cas12b系统结合使用，表现出显著的特异性，并为MP的POCT应用提供了广阔前景。然而，目前的一锅法LAMP/CRISPR-Cas12b系统（HOLMESv2）由于CRISPR对模板DNA的过早切割而存在灵敏度较低的问题，这限制了其实际应用效果。为了解决这一问题，本研究引入了一种光控的HOLMESv2（pHOLMESv2）检测方法，该方法使用经过NPOM修饰的间隔区。这种修饰可以阻止gRNA与MP

  来源：ACS Sensors

  时间：2025-11-25

• CRISPR/Cas9介导的epsA基因敲除证实了其在乳酸菌外多糖合成中的关键作用

  赖江|胡彦舒|龚伟|穆光清|姜书娟大连工业大学食品科学与技术学院，中国大连，116034摘要乳酸菌（LAB）的外多糖（EPS）是一种具有益生菌功能的天然多糖。目前，对于高EPS产量的关键调控基因的精确鉴定仍然有限。本研究使用了从新疆传统发酵乳制品中分离出的三种高EPS产量的菌株：Lactiplantibacillus plantarum F179、Lactiplantibacillus plantarum DPUL610和Lacticaseibacillus paracasei DPUL35-2-12，其EPS产量分别为463.35 mg/L、388.94 mg/L和364.75 mg/L。首

  来源：Food Bioscience

  时间：2025-11-25

• SpCas9内部结构域替换的结构与功能解析：为蛋白质工程开发新型碱基编辑工具

  在基因组编辑技术飞速发展的今天，CRISPR-Cas9系统已成为生命科学领域最具革命性的工具之一。然而，随着应用场景的不断扩展，研究人员面临着双重挑战：既要保持Cas9蛋白本身的结构完整性和编辑活性，又要为其赋予新的功能特性。传统的N端或C端融合策略虽然简单有效，但往往导致蛋白尺寸过大，特别是在治疗应用中会影响递送效率。更棘手的是，长而灵活的linker可能引入不可预测的空间构象变化，影响编辑精度。为解决这些难题，科学家们将目光投向Cas9蛋白的内部结构域。与高度保守的催化核心区域不同，C末端结构域（CTD）在不同Cas9同源蛋白中展现出显著的序列和结构多样性，这提示其可能具有更高的工程化耐受

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-11-25

• 生成一种三标签敲入小鼠模型，以可视化大脑发育过程中II型经典黏附蛋白的精确定位模式

  摘要 经典的钙黏蛋白是具有自组织能力的细胞间黏附分子，在发育中的大脑区域和/或边界处对不同类型的细胞进行分离起着重要作用。然而，由于抗原性较低，小鼠胚胎大脑中每种钙黏蛋白亚类的蛋白质动态变化尚未得到充分研究。在这里，我们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术生成了带有-HA和-PA标签的敲入（KI）小鼠，并培育出了HA/HA、PA/PA、EGFP/EGFP三重标签的KI纯合小鼠，这些小鼠具有正常的生存能力和生育能力。使用特异性抗体进行免疫染色后，我们发现其蛋白质表达谱与胚胎大脑发育过程中通过原位杂交（ISH）获得的结果几乎一致。此

  来源：Genes to Cells

  时间：2025-11-25

• 一种与食品相关的耐热醋酸杆菌（Acetobacter oryzifermentans）AAB5菌株的功能基因组学：应激反应的遗传决定因素、纤维素酶（CAZyme）库以及CRISPR-Cas系统

  摘要 耐热菌株Acetobacter oryzifermentans AAB5最初是从未成熟的葡萄醋中分离出来的，其鉴定基于16S rRNA、recA基因以及全基因组测序。AAB5的基因组长度为2,969,314 bp，包含2,986个编码序列（CDSs）。基因组注释显示，该菌株拥有许多与代谢能力、耐热性及环境应激反应相关的基因。CRISPRCasFinder分析发现了四个CRISPR（规律间隔短回文重复序列）位点，比较基因组分析表明，与其他同种成员不同，AAB5携带的是I-F型CRISPR-Cas系统。此外，其基因组中还检测到一个17

  来源：Functional & Integrative Genomics

  时间：2025-11-25

• 重组酶辅助扩增技术：快速传染病诊断的创新与多技术整合的全面综述

  谢梦茹|马静辉|周晓星|魏艳|赵一莲|叶超|刘新初|青吉林|陈志忠广西医科大学第一附属医院临床实验室，广西壮族自治区教育厅临床实验室医学重点实验室，中国广西南宁摘要：重组酶辅助扩增（RAA）作为一种新兴的等温核酸扩增技术，由于其快速、高效且对复杂仪器依赖性低的优点，在传染病诊断中展现出巨大潜力。随着全球范围内传染病疫情的频繁发生，对快速、准确诊断技术的需求日益增加。RAA凭借其独特的扩增机制和应用灵活性，吸引了越来越多的研究关注。与其他扩增技术相比，RAA具有更短的反应时间和更高的灵敏度，能够检测包括病毒、细菌、真菌和寄生虫在内的多种病原体。此外，将RAA与CRISPR和微流控等技术结合，为即

  来源：Analytica Chimica Acta

  时间：2025-11-25

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