免疫球蛋白M（IgM）是硬骨鱼体内主要的循环免疫球蛋白同型，南极鱼IgM具有异常长的铰链区，该区域富含脯氨酸和甘氨酸，对抗体结构与功能具有重要作用。本研究利用CRISPR/Cas9基因组编辑系统，将南极鱼IgM特有的铰链区序列插入小鼠IgG1重链恒定区基因座，通过同源定向修复（HDR）生成“南极化”工程单克隆抗体（anta-mAb）...
环核苷酸磷酸二酯酶2A（PDE2A）和3A（PDE3A）在调控环腺苷酸（cAMP）与环鸟苷酸（cGMP）-cAMP串扰中具有重要作用，且各自具有最多三种异构体。由于传统方法难以获得异构体特异性敲除小鼠或细胞，其各自对cAMP动态的贡献难以研究。本研究利用腺病毒介导的CRISPR/Cas9基因编辑，在原代新生和成年大鼠心室心肌细胞中敲...
病毒辅助递送CRISPR/Cas系统是植物基因组编辑的有前景策略。CRISPR/Cas9应用最广，但其较大尺寸难以装入包装容量有限的病毒载体。为解决该问题，作者开发了基于split inteins的策略，将CRISPR/Cas9所需组分分割到双载体系统中；共感染后，CRISPR/Cas在细胞内重组为活性形式，从而实现植物细胞中的靶向...
在II型CRISPR系统中，向导RNA（gRNA）由CRISPR RNA（crRNA）和反式作用CRISPR RNA（tracrRNA）组成，二者对Cas9引导的DNA靶向均不可或缺。尽管不同II型CRISPR系统的tracrRNA序列和结构多样，但Cas9中crRNA-tracrRNA杂交的可编程性尚未完全阐明。本文系统揭示了链球...
基于诱导多能干细胞（iPSC）的人类疾病细胞模型及 iPSC 分化细胞治疗策略，为现代生物医学研究提供了强大动力，并推动了个性化再生医学发展。过去十年，许多单基因疾病的细胞水平病理机制被揭示，多种 iPSC 来源细胞产品的临床试验也已启动。然而，为更高效地筛选和测试药物，iPSC 疾病细胞模型研究需达到质的新水平。生物传感器技术与 ...
分泌型趋化因子通过结合膜受体介导细胞通讯。本文报道了一种高灵敏度实时方法，用于在活细胞中定量天然趋化因子的分泌及其与受体的结合。作者利用 CRISPR/Cas9 基因编辑将纳米荧光素酶小片段 HiBiT 插入 CXCL12 基因 C 端，使细胞内源表达并分泌 CXCL12-HiBiT。随后通过化学发光输出监测和定量 CXCL12 的...
循环肿瘤DNA（ctDNA）在多种癌症的早期诊断、预后评估及治疗反应预测中具有重要价值，且其检测方式具有无创优势。然而，外周血中ctDNA丰度低，且野生型DNA背景高，限制了其精准、特异性定量。本研究开发了一种基于CRISPR/Cas9切割触发熵驱动链置换反应（ESDR）的三维石墨烯/AuPtPd纳米花（3D GR/AuPtPd）电...
CRISPR/Cas9 已成为基因组操作的重要工具，准确评估 Cas9 活性对精确控制 CRISPR 系统至关重要。本文开发了一种用于快速、可视化测定 Cas9 活性的即时检测平台。该双极电化学发光（ECL）生物传感器由玻璃基底上制备的 Au 电路和作为储液器的 PDMS 层组成。DNA 探针修饰于电极表面，并通过杂交链式反应（HC...
患者特异性诱导多能干细胞（iPSCs）可分化为所需细胞类型，是研究病理过程与开发治疗策略的有前景模型，但目前尚缺乏常规使用策略。基因编码生物传感器可实时监测信使分子、代谢物和酶活性，并将所记录信号转化为定量数据，从而评估特定分子对疾病发展的影响。本文报道了用于研究与肌萎缩侧索硬化（ALS）相关病理过程的通用细胞平台。作者构建了一系列...
蛋白工程在开发新代谢途径和优化现有途径中日益重要。传统基因/酶变体库筛选常在非生产菌株或非相关培养条件下进行，未必能选出最适合生产菌株体内使用的最佳酶变体。本文提出一种整合 CRISPR/Cas9 辅助目标基因工程与生长耦合、传感器引导体内筛选（CGSS）的方法，用于蛋白工程和代谢途径优化。作者以芳香氨基酸合成关键酶 3-脱氧-D-...
配体偏倚信号可能对药物发现项目产生重要影响。因此，许多筛选方法现在针对单个 G 蛋白偶联受体（GPCR）下游更大范围的信号响应。基于生物传感器的平台已被开发用于捕获信号特征。尽管可以利用这些信号特征，但它们仍可能具有特定细胞类型特异性，因此此类平台可能无法在不同细胞间移植，需要进一步开发细胞特异性生物传感器。我们开发了一种互补策略，...
背景：前期工作显示过氧化物还原酶1（PRDX1）是乳腺癌生物标志物。本研究进一步比较PRDX1与其近缘同源物PRDX2在乳腺恶性细胞中的作用。方法：采用CRISPR/Cas9或RNAi遗传靶向PRDX1/2；以结晶紫染色、EdU掺入或克隆形成实验评估细胞生长；以异种移植模型评估体内生长；用腺萜素抑制硫氧还蛋白依赖性抗氧化防御系统；以...