学科: 生物工程

科学家首次利用人工智能大规模发现细菌中大量未知的抗病毒蛋白，揭示其免疫系统远比过去认知的更庞大、更多样。这些新发现有望催生新一代基因编辑等生物技术工具。

标签: 噬菌体防御 基因组挖掘 抗病毒蛋白 机器学习 细菌免疫系统

本研究构建了包含1116个中国人基因组的泛基因组图谱（1KCP），首次系统揭示了中国人群基因组中大量此前被忽略的复杂变异（如结构变异、串联重复序列等），并证明这些变异与疾病相关基因表达调控密切相关，为精准医疗和群体遗传学研究提供了全新资源。

标签: 中国人群 串联重复序列 泛基因组 结构变异 表达数量性状基因座

细胞身份由三维基因组结构、染色质可及性、组蛋白修饰和基因表达共同决定。本研究开发了单细胞四组学测序技术CHARM，首次在单个细胞内同步解析这四类信息，揭示了染色质动态变化规律、调控元件在细胞核内的空间聚类特征，并精准识别出成千上万个细胞类型特异的增强子-启动子连接，为理解复杂组织中基因调控机制提供了新工具。

标签: CHARM技术 三维基因组 单细胞四组学 增强子-启动子连接 表观基因组

科学家正用DNA造出微型‘机器人’：像折纸一样折叠、像机械臂一样活动，能精准运送药物、捕获病毒、组装纳米器件。这些‘活’的纳米机器有望成为未来医疗和制造的核心工具。

标签: DNA折纸技术 DNA纳米机器人 DNA链置换 分子制造 靶向药物递送

科学家用模拟月壤加少量地球蚯蚓粪（5%）成功种出了土豆，证明月球种菜在技术上可行，但土豆含铜、锌过高可能不宜食用，且实验尚未考虑辐射、真空等真实月面环境。

标签: 土豆栽培 太空作物 月球农业 模拟月壤 闭环生命支持

传统噬菌体分离方法依赖‘噬斑形成’，容易漏掉不产生可见噬斑的噬菌体。本文介绍PRISM平台：利用微液滴技术，在单个液滴中封装细菌与噬菌体，通过荧光检测快速识别感染事件。它能高效分离、定量和表征各类噬菌体，尤其擅长发现被常规方法遗漏的‘不产斑’噬菌体，显著拓展了可研究的病毒多样性。

标签: PRISM平台 不产斑噬菌体 噬菌体 噬菌体分离 微液滴技术

科学家用人工合成的山羊支原体（M. mycoides）基因组，成功‘复活’了被药物杀死的另一种支原体（M. capricolum）细胞。这些‘僵尸细胞’不再依赖自身DNA，而是靠外源基因组运作——这是首次实现跨物种全基因组移植且避免假阳性结果，为定制微生物（如生产药物或生物燃料）迈出关键一步。

标签: 僵尸细胞 全基因组移植 合成生物学 支原体

细菌细胞膜上有一种‘剪刀’蛋白，能在病毒（噬菌体）把DNA注入细菌时，直接将其DNA剪断，从而阻止病毒感染。这项发现揭示了细菌一种全新的、快速的抗病毒防御机制。

标签: DNA剪切 先天免疫 噬菌体防御 细菌免疫 膜结合核酸酶

科学家改造了一种常见益生菌（大肠杆菌Nissle 1917），让它能在肿瘤内部生产抗癌药罗米地辛，实现“精准送药”。小鼠实验证明该方法可行，但尚未用于人体，安全性与清除方式仍需进一步研究。

标签: 大肠杆菌Nissle 1917 工程益生菌 细菌介导给药 罗米地辛 肿瘤靶向治疗

金鸡纳生物碱（如抗疟药奎宁）已使用250多年，但植物如何合成其核心结构一直是个谜。本研究首次发现并验证了6个关键基因，揭示了从色胺前体到金鸡纳碱骨架的完整生物合成路径，并成功在烟草中重建该通路，还能生产含氟、氯等新结构的衍生物，为绿色高效制备这类重要药物分子开辟了新途径。