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系统性地整合CRISPR/Cas技术在提高作物耐盐性方面的应用:十年的进展与挑战
耐盐基因编辑技术对水稻、小麦等五类作物的研究表明,单基因改造虽提升钠离子排斥30-50%,但田间产量增益有限;多基因协同调控(离子稳态、渗透保护、ROS管理)可优化耐盐性及产量。关键基因SOS3和MPK6的互作网络揭示转化效率、表观遗传漂移及环境互作为三大瓶颈。
来源:BMC Plant Biology
时间:2026-02-13
基因编辑玉米双重抗病基因叠加技术实现北方玉米叶枯病的广谱防控
本文通过CRISPR-Cas9技术精准置换玉米NLB18-R抗病基因并叠加HT1-R基因,构建了可抵御多种病原菌小种的广谱抗性植株,为作物抗病育种提供了突破性方案(NCLB:北方玉米叶枯病)。该研究证实基因编辑可避免传统回交育种的连锁累赘,且不影响产量。
来源:Molecular Plant Pathology
综述:水稻抗白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)基因的分子机制与育种策略
本文系统综述了水稻抗白叶枯病(BLB)的最新研究进展,涵盖抗性基因(如Xa21、xa5)的分子机制、基因编辑(CRISPR/Cas9)与基因聚合(MAS)策略,并探讨了人工智能(AI)在抗病育种中的应用前景,为作物抗病改良提供了科学依据。
来源:Frontiers in Plant Science
利用等离子体磁纳米粒子实现尿液样本中细菌的通用富集、光热裂解以及双链CRISPR检测
快速检测尿路感染的大肠杆菌和肠球菌,采用磁纳米颗粒富集、近红外光热解及CRISPR-Cas系统联用技术,40分钟内实现10 CFU/mL超灵敏检测,临床验证灵敏度特异性均为100%。
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2026-02-12
综述:植物微生物组的调控在可持续农业中的作用
植物微生物组调控通过外部条件(环境、宿主基因、农业实践)和内部基因工程(CRISPR、合成群落、原位编辑)实现,优化作物抗逆、养分吸收与产量,减少化学投入。
来源:Current Opinion in Biotechnology
抗CRISPR蛋白AcrIIA26抑制SpyCas9的结构基础揭示其阻断DNA识别的双机制
为解决噬菌体如何对抗细菌的CRISPR-Cas9免疫系统这一关键科学问题,研究人员围绕AcrIIA26抑制SpyCas9的分子机制开展研究。通过解析3.0 Å分辨率的冷冻电镜结构,发现AcrIIA26采用独特的折叠,通过模拟双链DNA的5-螺旋束占据PAM识别位点,同时利用4-螺旋束结合Cas9的REC结构域,立体阻碍其激活所必需的构象变化,从而实现对Cas9的双重抑制。该研究揭示了PAM识别是Cas9功能的关键脆弱点,为设计更优的Cas9“关闭开关”以改善基因组编辑应用提供了结构基础。
来源:Biochemical Journal
一种整合了dCas9和iLight9O系统的方案能够实现对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中patchoulol生物合成过程的动态调控,从而提高patchoulol的产量
光遗传学调控技术结合CRISPR/dCas9系统优化了酵母香兰醇生物合成工艺,通过引入异戊二烯利用双模块和动态调控鲨烯合成途径,显著提升了产物产量达66%和24%。
来源:Bioresource Technology
通过过表达PIR3和SPI1基因来提高酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的耐受工程应力能力,从而实现从高浓度甘蔗糖蜜中高效生产乙醇
通过多组学分析和CRISPR基因编辑,揭示了高浓度甘蔗糖蜜中钾钙离子共存的胁迫机制,鉴定出PIR3、SPI1、AQR1和GUT2四个关键基因,其中PIR3和SPI1维持细胞完整性,AQR1和GUT2调控代谢通量,工程菌株乙醇产量提升24.6%,同时肉桂酸合成增加12.5%。
将基于趾状结构的链置换反应与CRISPR/Cas12a技术相结合,实现对黄曲霉素B1的超灵敏荧光适配体检测
黄曲霉毒素B1(AFB1)污染严重威胁食品安全,本研究通过集成等温DNA扩增与CRISPR/Cas12a系统构建了一种级联信号放大荧光传感平台,实现AFB1的痕量检测(检测限0.062 pg/mL),并展现出86.7%-103.9%的高回收率。该平台利用AFB1与aptamer结合后触发TSDR循环扩增,结合Cas12a的转录切割活性实现荧光信号放大,有效解决了复杂食品基质中的检测难题。
来源:Food Bioscience
合成DNA传感器实现DNA修复与CRISPR信号转导的精准耦合
本文报道了一种创新的合成DNA传感器平台,通过将碱基切除修复(BER)酶活性与CRISPR-Cas12a信号放大系统直接偶联,实现了对DNA糖基化酶(如UDG、hOGG1)活性的高灵敏度、单步检测。该平台利用DNA发夹结构的设计,仅在酶修复后激活Cas12a的反式切割活性,为DNA修复活性监测及抑制剂高通量筛选提供了通用框架。
来源:ACS Sensors
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