学科: 生物工程

小肠结构复杂，具有营养吸收、微生物防御和屏障保护等重要功能，但其体外复制一直面临挑战。本研究构建了具有仿生环形皱襞和分区剪切应力分布的3D生物打印肠道模型，能模拟上皮细胞特化、宿主-微生物相互作用及药物转运，且药物吸收的体外-体内相关性良好，为肠道生理、微生态及药物研究提供了新平台。

标签: 3D生物打印肠道模型 上皮细胞特化 宿主-微生物相互作用 流体剪切应力 药物吸收

线粒体DNA突变是肿瘤特征，现有液体活检灵敏度低。新CRISPR纳米传感器CasUber可将肿瘤特异性线粒体DNA突变转化为尿中荧光标志物，能检测约1mm³微小肿瘤及更早发现肺转移，实现无创超灵敏肿瘤监测。

标签: CRISPR纳米传感器 尿检 无创检测 线粒体DNA突变 肿瘤监测

SerpinB3以往被视为癌症等疾病的标志物，最新研究发现它还是人体自身的伤口愈合工具，有望为慢性伤口治疗和癌症控制提供新思路。

标签: 丝氨酸蛋白酶抑制剂B3 伤口愈合 慢性伤口 生物材料 癌症标志物

植物科学系Eduardo Blumwald教授团队利用CRISPR技术，让小麦增产一种天然化学物质。该物质释放到土壤后，可帮助特定细菌将空气中的氮转化为植物能吸收的形式（固氮），助力作物生长，对粮食安全尤其发展中地区意义重大。

标签: CRISPR基因编辑 固氮作用 小麦 生物膜 粮食安全

揭示自然种群中显著表型多样性的遗传基础仍是生物学的核心挑战。本研究基于1086株酿酒酵母天然分离株的近端粒到端粒基因组组装，构建了全面的基因组和表型资源。纳入结构变异和小插入缺失突变后，遗传力估计平均提高14.3%；结构变异比其他变异类型更常与性状相关且多效性更强。该研究阐明了不同遗传变异如何塑造表型多样性，为真核生物研究奠定基础。

标签: 泛基因组 结构变异 表型多样性 酿酒酵母

人们对更优质、更可持续的食物蛋白需求旺盛。中国江南大学团队利用CRISPR技术编辑真菌基因，使其更营养环保，易消化且生产高效，减少44%糖消耗、加快88%速度，全生命周期温室气体排放降低达60%。

标签: CRISPR基因编辑 可持续蛋白 环境足迹 真菌蛋白 镰刀菌

大脑功能依赖神经回路的精确组装。研究通过改变果蝇嗅觉神经元中的细胞表面蛋白组合，成功将其突触连接从原有伙伴切换到新伙伴，揭示了突触匹配的组合密码，为研究神经回路进化提供新途径。

标签: 果蝇嗅觉系统 神经回路重连 突触伙伴匹配 细胞表面蛋白组合密码

名为PERT的新型基因编辑工具可通过修复无义突变导致的截断蛋白质来纠正多种遗传疾病，或能降低疗法成本、加快研发，但仍需进一步测试。

标签: PERT 基因编辑 抑制性tRNA 无义突变

生成基因组模型能设计复杂生物系统，但控制其生成特定功能新序列仍具挑战。本文发现基因组语言模型Evo可利用基因组上下文实现功能引导设计（语义设计），通过学习原核基因语义关系，以DNA片段为提示生成富集相关功能的新序列。实验验证其生成的抗CRISPR蛋白、toxin-antitoxin系统（含全新基因）有活性，且无需结构先验等仍成功率高。Evo生成含1200亿碱基对的SynGenome数据库，推动多功能语义设计。结果表明生物语言模型的生成基因组学可超越天然序列。

标签: 功能序列生成 合成基因组数据库 基因组语言模型 语义设计

碱基编辑和引导编辑等精准基因组编辑技术可纠正多数致病性基因变异，但需为每种突变开发新治疗剂。本研究提出PERT策略，通过引导编辑将内源性tRNA永久转化为优化的抑制性tRNA，以疾病无关方式拯救无义突变，在细胞模型和Hurler综合征小鼠中实现高效蛋白拯救且无毒性，为多种遗传病提供单一治疗方案。

标签: 基因组编辑 抑制性tRNA 无义突变 疾病无关性治疗