CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

福寿螺是世界范围内的外来入侵物种,严重危害了我国的农业生产、生态和人体健康.为了评价福寿螺在国内的生境适应性,本研究通过数据库查询、文献检索和新闻报道等方式收集了 741个福寿螺在中国区县级的地理分布数据,使用方差膨胀因子和Pearson检验对19个生物气候因子筛选,获得5个最主要的气候因子,结合全国海拔数据,基于Biomod2组合模型研究福寿螺现在和未来气候条件下可能的适宜分布区域,以及其主要环境影响因素.结果表明:在当前时期,福寿螺在中国的适生区集中在浙江、上海、福建、江西、广东、广西、海南、云南等南方地区.在未来不同气候情景下,福寿螺在我国南方地区的适生区将大范围扩大,并向北方地区扩散.影响福寿螺适生区分布最主要的环境因子为最湿月降水量和最湿季平均气温.利用组合模型预测福寿螺当前和未来气候条件下的潜在分布,将有助于管理其入侵和传播的风险,为相关地区及部门预防福寿螺扩散提前采取措施、监测和减缓该物种的入侵提供参考.

中性粒细胞是固有免疫抵抗微生物的主要执行者，因此中性粒细胞对于维持肠道环境内稳态非常重要。当机体受到外来微生物入侵时，局部组织发生感染，中性粒细胞被激活并募集到感染部位，通过吞噬、脱颗粒、NADPH氧化酶依赖性杀菌等功能发挥作用。有研究表明，在炎症发生的早期，中性粒细胞起着重要的抗感染作用，而在炎症晚期，中性粒细胞持续存在，由于细胞凋亡，细胞内毒素释放入感染部位，对感染组织持续损伤。然而，中性粒细胞在炎性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)中的相关作用机制目前并不明确。文章总结了近年来中性粒细胞在IBD中的相关研究，阐述了其在机体发生免疫应答时的作用。

中性粒细胞是抵御外来微生物入侵的第一道防线，也是炎症诱导损伤的主要介导者。中性粒细胞一度被认为是终末分化的同一种类白细胞，并且功能特点单一，寿命短暂，转录活性低，迁移至组织后不能回归血液循环。但是近年来研究表明，在生理或病理情况下，循环或组织中的确存在表型及功能各异的中性粒细胞亚型。现对中性粒细胞在脓毒症和肿瘤发生时表型及功能异质性进行综述。

为研究蓝鳃太阳鱼(Lepomis macrochirus)种群生活史特征及适应性,以千岛湖蓝鳃太阳鱼种群为研究对象,于2021年3月至2023年1月逐月采集样本共3484尾,系统研究了蓝鳃太阳鱼年龄、生长、繁殖和死亡等生活史特征及适应性.结果表明:千岛湖蓝鳃太阳鱼的种群平均体长为(88±0.6)mm,平均体重为(30.42±0.53)g.其种群年龄结构简单,1-2龄的低龄个体占优势(83.97%).通过拟合幂函数方程得到体长与体重关系式为BW=1×10-5SL3.1543(N=3484,R2=0.97).另外,千岛湖蓝鳃太阳鱼具有明显的雌雄异形现象,其繁殖季节为4-9月,绝对繁殖力为(11405±921)粒/尾,相对繁殖力为(282±14)粒/g,平均卵径为(0.74±0.003)mm.最后,利用Pauly 经验公式和长度变换渔获曲线法分别估算出:自然死亡系数(M)为1.05,总死亡系数(Z)为 3.58,捕捞死亡系数(F)为2.53,种群开发率(E)为 0.71.综上,千岛湖蓝鳃太阳鱼的种群呈现出典型的 r 生活史对策,整体种群数量呈上升趋势,种群规模具有进一步扩张的潜在风险,亟需相应的管理和控制.与原产地北美及其他入侵地的种群相比,蓝鳃太阳鱼在繁殖时间及早期生长速度等的改变是其成功入侵千岛湖的关键适应性特征.研究结果补充了国内有关蓝鳃太阳鱼的种群生长特性、年龄结构和繁殖特征等基础资料,揭示了其在千岛湖入侵成功的适应性机制,为我国蓝鳃太阳鱼的入侵防控提供了重要的理论依据.

制定外来入侵物种名录是进行外来入侵物种管理的重要手段之一.当前我国已经制定并发布了多个与外来入侵物种相关的名单/名录,包括《中国外来入侵物种名单》《我国主要外来林业有害生物名单》《国家重点管理外来入侵物种名录》(第一批)和《重点管理外来入侵物种名录》等.在《中华人民共和国生物安全法》和《外来入侵物种管理办法》相继施行的管理框架下,有必要开展我国已有外来入侵物种名录的梳理与分析,并与相关名录如检疫性有害生物名录进行比较.在此基础上,本文还就未来外来入侵物种名录的制修订方法进行了讨论,针对名录的管理和应用提出了具体建议.

[目的]2022年先后在海南省万宁市兴隆镇的番石榴、琼中黎族苗族自治县黎母山蒲桃上发现 1种蚧虫为害,对其进行报道,以期为该物种的检疫鉴定和监测防控工作提供参考.[方法]通过形态学方法,确定该蚧虫的种类;参阅国内外相关文献资料,梳理该蚧虫的基本信息及形态鉴别特征,并参照国内外有害生物风险性分析指标体系进行风险性评价.[结果]经鉴定该蚧虫为检疫性害虫七角星蜡蚧,在海南省首次发现,为外来入侵害虫,危害多种果树及观赏性植物.本研究介绍了七角星蜡蚧的分类地位、分布与寄主、形态特征、生物学和危害等;编制了中国蜡蚧属物种的检索表;七角星蜡蚧的综合风险值为1.72.[结论]七角星蜡蚧在我国属于中风险有害外来入侵生物,在我国热带地区扩散趋势明显,应加以警惕,加强其调查监测和检疫工作,以防其进一步扩散.

松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介.为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank登录号:PRJNA548205),通过RT-PCR技术克隆两条松墨天牛HSP40基因,并对其进行生物信息学分析;使用MEGA 7.0软件构建松墨天牛HSP40系统进化树;利用RT-qPCR技术检测16日龄松墨天牛雌雄成虫各组织HSP40基因在不同温度与时间处理条件(35℃、37℃、40、42.5℃和45℃;0h、1 h、2 h和3 h)下和高温42.5℃处理3 h后的组织表达特性.结果表明:克隆获得松墨天牛两条HSP40基因MaltHSP40-l(GenBank 登录号:MW690168)和 MaltHSP40-2(GenBank 登录号:MW690169),其 ORF 长度分别为1 206 bp和1 059 bp,分别编码401个和352个氨基酸,分子质量分别约为45.24 kDa和39.25 kDa,等电点分别为6.73和9.07;两条序列中均存在含有保守的HPD基序以及DNA-J结构域;蛋白三维结构中均由N端的4个a螺旋和C端的底物结合域构成.系统进化树显示:MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别与光肩星天牛Anoplophora glabripennis的AglaHSP40-1和AglaHSP40-2遗传距离最近.RT-qPCR结果显示,高温胁迫可诱导松墨天牛HSP40基因的转录表达,雌雄成虫的MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别在35℃和37.5℃的条件下开始表达上调,在40℃或42.5℃时到达峰值,雄虫HSP40的相对表达量和上调倍数均高于雌虫;MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在松墨天牛雌雄成虫的各组织中均有表达,42.5℃处理3 h后,MaltHSP40-l及MaltHSP40-2在各组织中的相对表达量均显著上调,精巢和卵巢中相对表达量最高.本研究表明McdltHSP40-l和MaltHSP40-2作为辅助分子伴侣,参与松墨天牛抵御高温胁迫.研究结果有助于深入探究热激蛋白在松墨天牛应对高温胁迫中的作用,也为揭示气候变暖背景下松墨天牛及松材线虫病的流行成灾机理提供理论依据.

福寿螺为我国外来入侵生物之一,是传播广州管圆线虫病的主要中间宿主,目前已在我国广泛扩散,并对入侵地的农林牧渔业生产、生态环境及人体健康造成严重威胁.准确、快速地鉴别福寿螺的种类是开展其入侵机制、扩散规律及种群遗传学等各项研究的基础,并对制定与实施防治策略有重大意义.目前福寿螺的鉴定方式主要基于传统形态学及分子生物学,其中福寿螺的分子鉴定主要基于特异性引物PCR快速鉴别技术和DNA条形码技术,本文对福寿螺的物种鉴定方式进行综述.

外来生物入侵已成为我国不容忽视的生物安全问题.已入侵我国重要医学螺类包括小管福寿螺、褐云玛瑙螺、藁杆双脐螺、尖膀胱螺等.这些螺类可传播曼氏血吸虫或广州管圆线虫等病原体,对我国的公共卫生和民众健康构成严重威胁.近年来,研究人员开始关注肠道菌群与其宿主的相互作用,包括在生理功能、免疫调节和抵御病原体等方面的作用.本文综述了这四种我国重要入侵螺类肠道菌群的组成结构和多样性、塑造因素及与病原传播的关联,也探讨了相关研究所面临的挑战,为后续研发新型、绿色环保的入侵螺类及其传播疾病防控策略提供科学支撑和参考.