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人类 DHFR2 基因的差异翻译能力表明存在低丰度的发育和组织特异性内源性蛋白质
根据预测翻译蛋白的重组版本的酶活性，人类二氢叶酸还原酶 2 ( DHFR2 ) 基因已被归因于功能性作用。然而，其体内功能仍不清楚。DHFR2 与其亲本同源物 DHFR 之间的高氨基酸序列同一性 (92%) 使内源性蛋白质的分析具有挑战性。本文介绍了一种针对几种人类细胞系和组织类型的靶向质谱蛋白质组学方法，以识别 DHFR2 特异性肽作为其翻译的证据。我们提供了确凿的证据，表明线粒体中的 DHFR2 活性实际上是由 DHFR 而不是 DHFR2 介导的。 Ribo-seq 数据分析和使用蔗糖垫进行的核糖体关联实验评估表明，Ensembl 注释的 DHFR2 的两个主要 mRNA 异构体 201 和 202 与核糖体存在不同的关联。这表明它在 RNA 和蛋白质水平上都发挥着功能性作用。然而，尽管 DHFR2 的各种 RNA 异构体相对丰富，但我们无法在大多数细胞类型中检测到可检测水平的 DHFR2 蛋白。我们确实在胚胎心脏中检测到了 DHFR2 特异性肽，这表明该蛋白质可能在胚胎发生过程中发挥特殊作用。我们认为 DHFR2 基因在成体细胞中的主要功能很可能出现在 RNA 水平上。
使用微血管固定平台的新生血管生成形态发生和异质性中周细胞诱导的动力学的时空分析
摘要：由于它们在控制培养条件下对培养条件的卓越控制并与体内模型相比，由于它们在控制培养条件下的卓越控制并实现了实时观察，因此体外微血管模型的最新出现增强了组织工程中血管生成和血管形成的研究。然而，常规的二维（2D）观察和分析无法捕获三维（3D）形态动力学的异质性。为了克服这个问题，在本文中提出了一种新型的形态登记方法，用于通过将工程微血管的共聚焦显微镜与计算机视觉技术相结合，用于血管生成变形动力学的时空定量。使用微血管和周细胞的共培养系统，时空测量结果揭示了：（i）亲本血管和血管生成芽的不同变形模式以及生长/回归分区； （ii）周期定位和覆盖范围的时空变化； （iii）周细胞微使接触接触对局部缺口信号激活的增强作用，基质金属蛋白酶-1（MMP-1）的分布，血管生成动力学的异质性和形态成熟。该试验系统在血管生成过程中提供了共培养细胞的综合作用的特征，并在未来的有关血管形态发生的研究中实现了多模式数据的互动融合。
文章 一种用于番茄育种的 CRISPR-Cas9 衍生雄性不育系统
摘要：雄性不育在杂交制种中可降低成本、提高种子纯度，但目前雄性不育在番茄杂交制种中的商业化应用尚未得到广泛推广。CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术可加速雄性不育在杂交制种中的实际应用。本研究利用CRISPR-Cas9系统在两个番茄亲本中同时敲除雄性不育10(Ms10)和花青素缺失(AA)两个紧密连锁基因座下的DYSFUNCTIONAL TAPETUM1(SlDYT1)和谷胱甘肽S转移酶(SlGSTAA)。产生的dyt1gstaa双突变体因花青素缺乏而出现绿色下胚轴，并表现出稳定的雄性不育性。使用绿色下胚轴作为形态标记，雄性不育的选择效率高达 92%，此后，我们开发了一种借助形态标记选择的雄性不育高效稳定的繁殖策略。此外，我们还生产了 dyt1gstaa 衍生的杂交种子，发现其产量、重量和发芽率与相应的 WT 衍生 F1 种子相当。dyt1gstaa 系统不仅将杂交种子纯度提高到 100%，而且还有助于快速、经济高效地测定。此外，我们还发现该系统对重要的农艺性状没有明显的副作用。这项研究表明，我们利用 CRISPR/Cas9 创建的 dyt1gstaa 系统可以应用于番茄杂交种子生产。
隐性种间杂交 Lemna×... 的表征
这些微小的自由漂浮被子植物的特殊形态对浮萍科的分类学提出了挑战。尽管分子分类学有助于阐明该科的系统发育历史，但形态学数据的一些不一致导致浮萍属经常被错误分类。最近，Lemna japonica 是 Lemna minor 和 Lemna turionifera 的种间杂交种，这一发现为此类分类学问题提供了一个清晰的解释。在这里，我们证明了 L. minor 也能够与 Lemna gibba 杂交，从而在地中海地区产生一个隐秘但广泛分布的分类单元。描述了非分类单元 Lemna × mediterranea，并将其与假定的亲本种 L. minor 和 L. gibba 的克隆进行了比较。通过核和质体标记的遗传分析以及基因组大小测量表明，两种不同的细胞型（二倍体和三倍体）起源于至少两个独立的杂交事件。尽管总体相似性很高，但形态测量、生理和生化分析表明，L. × mediterranea 在大多数定性和定量特征上处于其亲本物种的中间位置，并且两种杂交细胞型也根据某些标准分开。这些数据证明，杂交和多倍化（陆生植物进化的驱动力）有助于浮萍的遗传多样性，并可能塑造了这些主要无性水生植物的系统发育历史。
T 细胞活化的基因特征可作为 SARS-CoV-2 特异性 T 细胞受体功能的预测指标
摘要：T 细胞在控制 SARS-CoV-2 感染中的重要性已得到广泛证实，但由于技术挑战，对这些反应质量的了解仍然有限。事实上，了解多克隆抗原特异性群体的 T 细胞受体 (TCR) 库的功能仍然需要繁琐的 T 细胞克隆或 TCR 重新表达和随后的表征工作。在这项工作中，我们表明，可以根据最近肽刺激引起的 T 细胞活化的基因特征区分高功能性和旁观者 TCR。先前通过肽再刺激和随后的单细胞 RNA 测序后细胞因子释放识别的 SARS-CoV-2 特异性 TCR 通过 CRISPR-Cas9 介导的基因编辑重新表达到适用于高通量筛选的基于 Jurkat 的报告细胞系系统中。我们可以观察到 SARS-CoV-2 表位识别的差异以及广泛的功能亲和力。通过将这些体外 TCR 工程功能数据与相应的表达 TCR 的亲本 T 细胞的转录组谱相关联，我们可以验证近期 T 细胞激活的基因特征是否准确识别和预测真正的 SARS-CoV-2 特异性 TCR。总之，这项工作为其他方法铺平了道路，这些方法可用于以大大提高通量的方式对全局抗原特异性 TCR 库进行功能分析。
CRISPR/Cas9 介导的点突变可改善 alpha-...
药用蛋白质和工业酶的应用迅速扩大，需要强大的微生物主力来生产高蛋白。芽殖酵母酿酒酵母是一种有吸引力的细胞工厂，因为它能够进行真核翻译后修饰并分泌蛋白质。许多策略已被用于设计酵母平台菌株以提高蛋白质分泌能力。在此，我们研究了一组菌株，这些菌株之前已在紫外线随机诱变后被选择出来以提高 α-淀粉酶的分泌。在该菌株系中发现的总共 42 个氨基酸改变点突变被重新引入亲本菌株 AAC，以研究它们对蛋白质分泌的各自影响。这些点突变包括错义突变（氨基酸替换）、无义突变（终止密码子生成）和移码突变。为了进行比较，本研究还对相应的靶基因进行了单基因缺失。发现总共 11 个点突变和 7 个基因缺失可有效改善 α-淀粉酶的分泌。这些靶标涉及多种生物过程，包括细胞应激、蛋白质降解、运输、mRNA 加工和输出、DNA 复制和修复，这表明进化菌株中蛋白质分泌能力的提高是多种细胞内过程相互作用的结果。我们的研究结果将有助于构建重组蛋白质分泌的新型细胞工厂。
建立基于荧光素酶的转化癌症模型来评估抗肿瘤疗法
摘要：荧光素酶 (luc) 生物发光 (BL) 是最常用的发光蛋白，已被设计为在多种癌细胞系中表达，由于它可以穿透大多数组织，因此可用于体内检测肿瘤结节。本研究的目的是开发一种可以表达荧光素酶的抗溶瘤腺病毒 (OAd) 的人类三阴性乳腺癌 (TNBC)。因此，当将 OAd 与化疗或靶向疗法相结合时，我们将能够实时监测这些化合物使用 BL 增强 OAd 抗肿瘤功效的能力。TNBC 细胞系 HCC1937 稳定转染质粒 pGL4.50[luc2/CMV/Hygro] (HCC1937/luc2)。建立后，将 HCC1937/luc2 原位植入 NSG（非肥胖糖尿病严重联合免疫缺陷病 γ）雌性小鼠的第 4 个乳腺脂肪垫中。生物发光成像 (BLI) 显示，HCC1937/luc2 细胞系随着时间的推移发展出原位乳腺肿瘤和肺转移。然而，luc 质粒的整合改变了 HCC1937 表型，使 HCC1937/luc2 对 OAdmCherry 的敏感性高于亲本细胞系，并减弱了干扰素 (IFN) 抗病毒反应。对另外两种 luc 细胞系的测试表明，这并不是普遍的反应；然而，需要评估适当的对照，因为荧光素酶的整合可能会影响细胞对不同治疗的反应。
2025; 16(5): 1618-1630. doi: 10.7150/jca.94822 研究论文豆固醇通过抑制
背景：乳腺癌干细胞样细胞 (BCSC) 被认为是肿瘤起源、转移和耐药性的来源，从而限制了目前的治疗方案。据报道，豆固醇可抑制各种癌症过程，但其在 BCSC 中的作用和机制尚未得到研究。方法：为了生成球体，我们在无血清培养基中用 BCSC 富集亲本和 SUM159 细胞。首次通过体内和体外实验检测了 CSC 富集的 SUM159 细胞对干细胞、转移和耐药性的影响。结果：CSC 富集的 SUM159 和 4T1 细胞表现出更高的肿瘤发生和转移潜力。豆固醇抑制 BCSC 的球体形成、细胞活力和迁移能力并促进细胞凋亡。豆固醇还抑制了大鼠模型中 BCSC 起源的癌症形成。豆固醇还能抑制人乳腺癌组织中TNBC类器官的生长。这些数据揭示了豆固醇对BCSC性状的抑制作用。同时，我们发现JAK3在BCSC中上调，而豆固醇可以有效抑制其表达。此外，有证据表明JAK3在体内和体外均对BCSC活性和干性有负向调控作用。更重要的是，结果表明豆固醇通过抑制JAK3表达来抑制BCSC活性。结论：本研究首次证明豆固醇通过下调JAK3来抑制BCSC的转移和干性，这可能为豆固醇在乳腺癌的临床应用提供一种新方法。
抑制无义介导的 mRNA 衰变可降低...
无义介导的 mRNA 衰变 (NMD) 是一种真核 RNA 衰变途径，在细胞应激反应、分化和病毒防御中发挥作用。它在基因表达的质量控制和转录后调控中发挥作用。NMD 也已成为癌症进展的调节剂，尽管现有证据支持其既是肿瘤抑制因子又是促肿瘤发生因子，具体取决于模型。为了进一步研究 NMD 在癌症中的作用，我们在 HT1080 人纤维肌瘤细胞系中敲除了 NMD 因子 SMG7，从而抑制了 NMD 功能。然后，我们比较了亲本细胞系、SMG7 敲除细胞系和我们重新引入 SMG7 两种亚型的拯救细胞系的致癌特性。我们还测试了一种抑制 NMD 因子 SMG1 的药物的效果，以区分 NMD 依赖性效应和假定的 NMD 非依赖性 SMG7 功能。使用基于细胞的分析和小鼠异种移植肿瘤模型，我们发现抑制 NMD 功能会严重损害致癌表型。分子通路分析表明，抑制 NMD 会大大降低基质金属蛋白酶 9 (MMP9) 的表达，而 MMP9 的重新表达会部分挽救致癌表型。由于 MMP9 促进癌细胞迁移和侵袭、转移和血管生成，其下调可能有助于降低 NMD 抑制细胞的致瘤性。总之，我们的结果凸显了 NMD 抑制作为一种治疗方法的潜在价值。
利用 CRISPR/Cas9 系统在多个优良品种中产生单性结实番茄植株
Micro-Tom 芽的突变率为 100%，而 AC 芽的突变率仅为 42.9%。与 Micro-Tom 不同，AC 编辑植物未报告产生单性结实果实（Tran 等人，2021 年；Ueta 等人，2017 年）。表 1 和表 2 表明，在测试的 ET 系群体中，转化和编辑效率都存在很大差异。虽然其中一些系具有相同的亲本来源，但它们的外来构建体采用潜力水平并不相同。值得注意的是，在 ET5 和 ET8 等优良系中，使用 pANT1ox 质粒和 pEG-IAA9 的转化效率密切相关（表 1 和补充表 1）。ET5 平均每个外植体呈现 16.88 个紫色斑点，21% 的 pEG-IAA9 转化植物具有 T-DNA 插入。ET8 中的这些数字分别为 14.32 和 33.33%。这两个品系对外来基因转化反应良好，是用作遗传改造技术材料的最佳 F8 ET 品系。在这两个品系中，ET5 表现出更高的编辑效率，表现为 G0 群体中单叶和无籽植物的数量（表 1）。然而，ET8 的高生产力和存活率有利于该品系保持和转移编辑的等位基因到下一代（表 3）。对于商业基因组编辑番茄的产生，ET8 是最佳推荐选择，它提供了高产量、高转化效率和低果实开裂率等有益特性（Nguyen 等人，2023 年）。