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| 序号 | 推送日期 | 文章 | 类型 | 简述 | 创新点 | 不足 | 研究目的 | 研究对象 | 领域 | 病种 | 技术 | 模型 | 数据类型 | 样本量 | 工程工具 | 宿主生物 | 回路设计 | 应用领域 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2026-09-21 |
From Design to Practice: A Comprehensive Tutorial for the Rapid Multiplex Engineering of Escherichia coli Using Antibiotic Resistance Markers
2026-Apr-20, Bio-protocol
IF:1.0Q3
DOI:10.21769/BioProtoc.5665
PMID:42037765
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研究方法教程 | 本文提供了一套利用抗生素抗性标记对大肠杆菌进行快速多重基因组工程改造的完整教程,涵盖实验方案、序列设计和DNA构建方法 | 提供了一套系统性的重组工程教程,整合了15种抗生素抗性盒用于多重编辑,可在三周内完成10-15个基因组修饰,并包含可供商业DNA合成的序列信息 | 该方法主要适用于易于操作的微生物如大肠杆菌,当需要无疤痕修饰时不具优势,且不适用于遗传难操作微生物 | 建立一套快速、高效的多重大肠杆菌基因组工程改造方法,简化合成生物学中的遗传设计原型构建流程 | 大肠杆菌(Escherichia coli) | 合成生物学 | NA | 重组工程、双链DNA供体介导的基因编辑 | NA | DNA序列、实验方案 | NA | 重组工程 | 大肠杆菌 | NA | 合成生物学、工业生物技术 |
| 2 | 2026-09-21 |
Modular Deep Learning for Direct RNA Sequence Design via Self-Contained RNA Units
2026-Apr-18, bioRxiv : the preprint server for biology
DOI:10.64898/2026.04.16.719021
PMID:42039474
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研究论文 | 该文提出将复杂RNA分解为自包含RNA单元(SCRU),构建了包含超过61,000个SCRU的数据库SCRU-DB,并开发了SCRU-Seq和SCRU-Diff两种深度学习模型用于直接RNA序列设计。 | 提出将RNA数据稀缺问题归因于可及性和粒度问题,构建了超过61,000个自包含RNA单元的SCRU-DB数据库,涵盖超过8,200个独特结构簇,并通过三级接触聚类严格定义SCRU为结构自主模块;SCRU-Seq实现O(1)直接预测,SCRU-Diff达到79.2%的最佳NSR。 | 摘要中未明确提及研究的局限性。 | 解决RNA序列设计中因高分辨率3D结构稀缺导致的训练数据不足问题,实现可扩展、物理基础的多样化且结构准确的RNA序列生成。 | RNA序列及其三维结构,特别是复杂RNA分子分解后的自包含RNA单元(SCRUs)。 | 合成生物学, 机器学习 | NA | 深度学习, 图神经网络, 扩散模型, 三级接触聚类 | GNN, 扩散模型 | RNA序列, 3D结构 | 超过61,000个自包含RNA单元(SCRUs),超过8,200个独特结构簇;使用set112基准数据集进行评估 | NA | NA | NA | 医学, 工业生物技术 |
| 3 | 2026-09-16 |
Ultrasound-Responsive Mammalian Cell Synthetic Biology
2026-Apr, IEEE transactions on ultrasonics
DOI:10.1109/TUFFC.2025.3570813
PMID:40378033
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综述 | 本文综述了超声响应哺乳动物细胞合成生物学领域的最新进展,重点介绍了声遗传学技术、声学造影剂以及超声引导细胞控制的应用与挑战 | 系统总结了超声与基因工程效应器耦合的声遗传学技术,强调了微泡和气囊等声学造影剂在改善超声机械效应方面的创新,并提出了该领域标准化和机制理解等未来方向 | 参数标准化尚未建立,对潜在机制的理解仍不充分 | 综述超声响应哺乳动物细胞合成生物学的最新进展与挑战,并展望超声引导细胞控制的未来方向 | 哺乳动物细胞、超声响应基因工程效应器、声学造影剂(微泡和气囊) | 合成生物学 | NA | 超声(US)、声遗传学、光遗传学 | NA | 文本 | NA | NA | 哺乳动物细胞 | NA | 医学 |
| 4 | 2026-09-14 |
An in vitro approach for simulating divergent Golgi O-glycosylation of tumor-associated MUC1 from normal MUC1
2026-Apr-22, Nature communications
IF:14.7Q1
DOI:10.1038/s41467-026-72151-y
PMID:42020444
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研究论文 | 本文建立了一种体外一锅法合成生物学方法,模拟正常与肿瘤相关MUC1的分歧O-糖基化途径,以解析肿瘤相关抗原的合成机制 | 首次通过体外一锅法合成生物学方法模拟MUC1分歧糖基化途径,证明GALNTs向ER的癌症相关重定位导致Tn抗原完全占据,并揭示ST6GALNAC1专一性驱动α-2-6唾液酸化且严格偏好T13位点 | 该研究为体外模拟体系,可能无法完全反映体内复杂细胞环境中的糖基化过程 | 阐明癌症中异常糖基化的分子机制,特别是MUC1肿瘤相关抗原的合成途径 | MUC1蛋白的O-糖基化过程及相关糖基转移酶(GALNTs、ST6GALNAC1) | 糖生物学 | 癌症 | 体外一锅法合成生物学、动力学模拟、计算机反应动态模拟 | 动力学模型、计算机反应动态模拟 | 动力学数据、模拟数据 | NA | NA | NA | 模拟分歧糖基化途径的体外合成生物学体系 | 医学 |
| 5 | 2026-09-14 |
Programmable Synthesis of DNA Networks in Giant Vesicles via Rolling Circle Amplification
2026-04-15, Nano letters
IF:9.6Q1
DOI:10.1021/acs.nanolett.6c00726
PMID:41919686
|
研究论文 | 本文提出了一种通过滚环扩增(RCA)在巨型囊泡内可编程合成DNA网络以增强囊泡力学性能的仿生微反应器平台 | 利用RCA信号在巨型囊泡内部构建长DNA链并组织成内部网络,使合成囊泡的刚性比原始囊泡提高一个数量级,首次将分子尺度生化活性与介观尺度力学行为耦合,并通过DNA折纸纳米孔实现囊泡内外环境的分子运输与可控扩增 | 摘要中未明确提及该研究的局限性 | 构建具有功能调控和机械反馈能力的合成细胞,推动合成生物学、生物制造和仿生材料领域的发展 | 巨型囊泡(giant vesicles)内的DNA网络及DNA折纸纳米孔 | 合成生物学 | NA | 滚环扩增(RCA)、DNA折纸(DNA origami) | NA | NA | NA | NA | NA | 基于滚环扩增的DNA网络自组装通路,结合DNA折纸纳米孔形成具有分子运输功能的合成区室 | 医学, 材料, 工业生物技术 |
| 6 | 2026-09-11 |
Tunable low-rate genomic recombination with Cre-lox in Escherichia coli: a versatile tool for anoxic environmental biosensing and synthetic biology
2026-Apr-22, Applied and environmental microbiology
IF:3.9Q2
DOI:10.1128/aem.01768-25
PMID:41870091
|
研究论文 | 本研究开发了一种在大肠杆菌中可严格调控、可滴定、低重组率的Cre-lox基因组重组系统,并将其应用于缺氧环境下的砷酸盐全细胞生物传感 | 开发了在大肠杆菌中严格调控、可滴定的Cre重组酶系统,实现了低重组率和极低的基底活性;将系统整合到染色体上显示出优于质粒的跨代遗传记忆保持能力;构建了基于重组记忆的砷酸盐全细胞生物传感器,可在缺氧条件下记录暴露并在好氧条件下进行延迟荧光读数,检测灵敏度与常规湿化学方法相当 | 现有砷酸盐全细胞生物传感器在厌氧条件下的灵敏度和工作流程存在局限性;该系统在缺氧环境中的检测仍需依赖延迟好氧读数,且未提及在其他环境污染物或复杂现场条件下的广泛验证 | 开发一种可严格调控、可滴定的低速率Cre-lox基因组重组系统,用于环境生物传感、合成生物学及微生物生态与进化研究,并验证其在缺氧砷酸盐检测中的应用 | 大肠杆菌中的Cre-lox位点特异性重组系统及砷酸盐全细胞生物传感器 | 合成生物学 | NA | 位点特异性重组(Cre-lox)、全细胞生物传感器、荧光报告基因 | NA | 荧光信号、遗传记忆记录 | NA | Cre-lox重组系统 | 大肠杆菌 | 基于Cre重组酶的遗传记忆线路(可诱导型重组开关),整合于质粒和染色体,用于砷酸盐响应型全细胞生物传感器 | 环境监测、生物生产、生物工程、医学 |
| 7 | 2026-09-11 |
Cell-in-Shell Metacells in Single-Cell Nanoencapsulation
2026-04, ChemPlusChem
IF:3.0Q2
DOI:10.1002/cplu.202500586
PMID:41999168
|
综述 | 本文提出“元细胞”这一概念,用以定义一类经单细胞纳米封装形成的、具有动态功能、环境响应性和可编程行为的工程化活细胞-壳层系统。 | 首次提出“元细胞”术语并建立统一概念框架,将元细胞与传统的单细胞纳米封装平台区分开来,归纳出其三大核心功能特征:可重构性、可负载性和运动性。 | 本文为概念性综述,未提供原始实验数据,所提出的元细胞框架尚需后续实验研究加以验证和拓展。 | 为材料科学、合成生物学与细胞工程交叉领域的元细胞研究建立基础定义和组织框架,并为未来研究提供路线图。 | 经单细胞纳米封装形成的细胞-壳层结构(元细胞) | 合成生物学 | NA | 单细胞纳米封装 | NA | 文本 | NA | NA | 哺乳动物细胞 | NA | 医学, 材料, 工业生物技术 |
| 8 | 2026-04-15 |
The next frontier: Exploring plant hypoxia sensing and response mechanisms through synthetic biology
2026-Apr-21, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
IF:9.4Q1
DOI:10.1073/pnas.2606254123
PMID:41973930
|
NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 9 | 2026-09-09 |
seq2ribo: Structure-aware integration of machine learning and simulation to predict ribosome location profiles from RNA sequences
2026-Apr-03, bioRxiv : the preprint server for biology
DOI:10.64898/2026.02.08.700508
PMID:41726975
|
研究论文 | 提出了seq2ribo,一种将机器学习和模拟相结合的框架,仅根据mRNA序列预测核糖体A位点位置,无需表达数据或基因组背景 | 首次实现仅从序列预测核糖体分布的位置相关性,结合结构感知的TASEP模拟和机器学习抛光器,超越现有基线 | 未在论文中明确说明局限性信息 | 开发仅需mRNA序列输入即可预测核糖体位置分布的混合模拟与机器学习框架,用于mRNA序列设计 | 多种细胞类型中的核糖体位置图谱和翻译效率数据 | 机器学习 | NA | RNA-seq, Ribo-seq | 混合模拟和机器学习模型(结构感知TASEP和抛光模型) | 序列 | 多种细胞类型(iPSC, HEK293, LCL, RPE-1) | NA | 哺乳动物细胞 | NA | 合成生物学, 医学 |
| 10 | 2026-09-07 |
Toward life with a 19-amino acid alphabet through generative artificial intelligence design
2026-Apr-30, Science (New York, N.Y.)
DOI:10.1126/science.aeb5171
PMID:42060756
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研究论文 | 本研究利用计算设计和合成生物学探索构建使用19种氨基酸字母表的细胞,通过替换必需蛋白质中的异亮氨酸残基,结合蛋白质语言模型和结构模型,成功制造出可行的进化稳定细胞 | 首次通过生成式人工智能设计实现将生命体氨基酸字母表从20种减少到19种,并验证了异亮氨酸的缺失可行性 | 未在标题和摘要中明确说明局限性 | 探索使用简化氨基酸字母表构建生命体的可行性 | 必需蛋白质中的异亮氨酸残基及核糖体 | 合成生物学 | NA | 计算设计、合成生物学 | 蛋白质语言模型、结构模型 | 蛋白质序列和结构数据 | 382个异亮氨酸残基、21个重新设计的核糖体亚基 | NA | 未明确指定,但可能为细菌 | NA | 工业生物技术 |
| 11 | 2026-08-30 |
Application of melanin and its engineered nanomaterials in tumor radiotherapy: a review
2026-04-16, Journal of translational medicine
IF:6.1Q1
DOI:10.1186/s12967-026-08133-x
PMID:41992285
|
综述 | 系统综述了黑色素及其工程化纳米材料在肿瘤放射治疗中的双向作用,包括放射保护和放射增敏机制,并探讨了未来挑战与临床转化前景 | 首次系统分析黑色素及其工程化纳米材料在肿瘤放疗中的双向作用,提出通过合成生物学和纳米技术将放疗抵抗转化为放疗增敏的多功能纳米平台策略,并扩展到广谱增敏应用 | 主要挑战在于开发智能响应材料并系统评估其长期生物安全性,以推动个性化放疗增敏策略的临床转化 | 分析黑色素及其工程化纳米材料在肿瘤放疗中的双向作用机制,并探索实现双向精准放疗和广谱放疗增敏的策略 | 黑色素及工程化黑色素纳米材料(EMNMs),包括黑色素样物质如聚多巴胺(PDA),以及色素性肿瘤如黑色素瘤 | 纳米医学、合成生物学 | 肿瘤 | NA | NA | 文献数据 | NA | 合成生物学、纳米技术 | NA | 多功能纳米平台(通过原子掺杂、结构设计和功能负载构建) | 医学 |
| 12 | 2026-08-29 |
Protein-free membrane fusion: A refined view of the delicate fusogenic properties of calcium
2026-Apr-21, Biophysical journal
IF:3.2Q2
DOI:10.1016/j.bpj.2026.03.040
PMID:41863074
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研究论文 | 本文利用微流控捕获平台结合共聚焦显微镜,定量研究了钙离子在无蛋白质条件下介导巨型单层囊泡融合的机制,揭示了其融合效率对膜组成和机械张力的敏感性 | 首次在细胞尺寸的巨型单层囊泡上直接定量钙离子介导的膜融合,并同时测量脂质混合、内容物混合和融合结果,克服了以往实验中囊泡尺寸的不一致性 | 研究仅限于无蛋白质的合成膜系统,可能无法完全反映生理条件下的融合过程;另外,融合效率对膜组成高度敏感,参数空间狭窄 | 阐明钙离子在无蛋白质条件下驱动细胞尺寸膜融合的机制,并提供设计规则以应用于合成生物学和膜重构研究 | 巨型单层囊泡和大型单层囊泡 | 生物物理学 | 不适用 | 共聚焦显微镜、微流控捕获平台 | 不适用 | 图像 | 数百个单个囊泡 | 不适用 | 不适用 | 不适用 | 合成生物学 |
| 13 | 2026-08-29 |
Synthetic budding morphogenesis by optogenetic receptor tyrosine kinase signaling
2026-Apr-02, bioRxiv : the preprint server for biology
DOI:10.64898/2026.03.31.715459
PMID:41959406
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研究论文 | 本研究通过光遗传学控制受体酪氨酸激酶RET,实现对肾脏类器官出芽形态发生的定向调控,并展示了其在构建合成替换肾脏方面的潜力。 | 首次实现通过光遗传学方法,以蓝光介导的聚类方式非配体依赖性地激活RET信号,从而控制肾脏类器官的出芽方向,为上皮类器官设计提供了新的合成生物学策略。 | 摘要中未提及具体局限性,如体内应用挑战、长期稳定性或信号通路干扰等。 | 开发一种通过光遗传学控制受体酪氨酸激酶RET信号的方法,以实现肾脏类器官的可控出芽形态发生,并促进合成肾脏的构建。 | 小鼠胚胎肾脏、人类干细胞来源的肾脏类器官以及表达optoRET的上皮细胞。 | 合成生物学 | 肾脏疾病 | 光遗传学 | NA | 图像 | 小鼠胚胎肾脏、人类干细胞来源的肾脏类器官(具体数量未提及) | 光遗传学 | 人类干细胞来源的肾脏类器官、小鼠胚胎肾脏 | 光遗传学RET受体(optoRET)介导的信号通路 | 医学 |
| 14 | 2026-08-28 |
Oncolytic Virotherapy for Solid Tumors: Clinical Advances and Future Directions
2026-04, Surgical oncology clinics of North America
IF:2.4Q2
DOI:10.1016/j.soc.2025.10.011
PMID:41903995
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综述 | 本文综述了溶瘤病毒疗法的生物学基础、临床应用、联合治疗策略及未来发展方向 | 总结了溶瘤病毒疗法的最新临床进展,并探讨了合成生物学和免疫肿瘤学进展如何推动下一代病毒平台的发展 | 未具体说明临床试验中的量化结果或详细的安全性数据 | 概述溶瘤病毒疗法在实体瘤中的临床应用现状,并分析其未来研究方向 | 溶瘤病毒及其在实体瘤治疗中的应用 | 免疫肿瘤学 | 实体瘤 | NA | NA | 文献资料 | NA | NA | NA | NA | 医学 |
| 15 | 2026-08-27 |
Duckweeds: from fundamental biology to a sustainable plant chassis for biotechnology
2026-Apr-16, Advanced biotechnology
DOI:10.1007/s44307-026-00110-1
PMID:41989705
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综述 | 本文综述了浮萍(Lemnaceae)作为可持续生物技术平台的最新进展,涵盖其独特生物学、基因组解码、遗传工具开发及在分子农业中的应用。 | 强调浮萍的简化表观基因组有利于转基因表达,并整合了CRISPR-Cas9编辑等高效遗传工具,将其定位为优于烟草的下一代植物底盘。 | 从概念验证到工业应用仍需克服集成组学数据库、通用遗传工具包和可扩展培养等挑战。 | 评估浮萍作为可持续生物技术植物底盘的潜力,并推动其从基础研究向工业应用转化。 | 浮萍(Lemnaceae)植物。 | 合成生物学 | 不适用 | CRISPR-Cas9编辑,遗传转化 | 不适用 | 基因组数据,文献数据 | 不适用 | CRISPR-Cas9 | 浮萍(Lemnaceae) | 用于生产疫苗、治疗性蛋白质和高价值代谢物的代谢途径。 | 生物技术,农业,医药 |
| 16 | 2026-08-27 |
Biosynthesis of L-Pipecolic Acid and Its Hydroxylated Derivatives: Enzyme, Engineering, and Synthesis Method
2026-04, Biotechnology and bioengineering
IF:3.5Q2
DOI:10.1002/bit.70156
PMID:41532523
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综述 | 本文综述了L-哌啶酸及其羟基化衍生物的生物合成研究进展,涵盖酶工程、代谢工程及合成方法 | 系统总结了L-哌啶酸生物合成中的多种策略(包括酶级联、单酶策略和固定化酶策略),并重点强调了脯氨酸羟化酶的蛋白质工程在羟基化衍生物生产中的应用 | 未提及具体的局限性 | 探讨通过酶工程和合成生物学实现L-哌啶酸及其羟基化衍生物可持续高效生产的途径 | L-哌啶酸及其羟基化衍生物(羟基哌啶酸) | 合成生物学 | NA | 酶工程、代谢工程、蛋白质工程 | NA | NA | NA | NA | 微生物(具体种类未提及) | 生物合成途径(L-哌啶酸及羟基哌啶酸的生物合成) | 医药、工业生物技术 |
| 17 | 2026-08-26 |
Functional Diversity of Probiotic Effector Molecules: Insights into Their Role in Improving Gut Health
2026-04, Annual review of food science and technology
IF:10.6Q1
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综述 | 本文综述了益生菌效应分子(PEMs)的功能多样性,重点探讨其在改善肠道健康中的作用机制 | 系统总结了PEMs的类别、作用机制及面临的挑战,并提出利用比较基因组学、合成生物学和下一代益生菌等新兴方法开发其治疗潜力 | 未提及具体实验数据或临床验证,缺乏定量分析 | 阐明PEMs的多样性和功能,以促进靶向益生菌疗法和创新功能食品的设计 | 益生菌效应分子,包括细菌聚糖聚合物、表面蛋白、分泌肽和酶、细胞外囊泡及小分子代谢物 | 微生物组学 | 肠道疾病 | 比较基因组学、合成生物学 | NA | 文本 | NA | 合成生物学 | NA | NA | 医学、食品 |
| 18 | 2026-08-26 |
Synthetic Biology Approaches in Reducing Mycotoxin Contamination and Enhancing Food System Sustainability
2026-04, Annual review of food science and technology
IF:10.6Q1
|
综述 | 本文探讨了合成生物学在减少霉菌毒素污染和提升食品系统可持续性方面的作用,包括快速检测、有效控制及副产物增值转化等应用 | 整合人工智能和多组学技术开发识别元件、抗菌剂和降解酶,并强调CRISPR多重编辑和微生物细胞工厂等新兴技术 | 未提及具体实验数据或局限性,可能缺乏定量评估 | 阐述合成生物学在霉菌毒素降解和食品及副产物增值转化中的关键作用,推动食品安全和循环生物经济 | 霉菌毒素、产毒真菌、食品及加工副产物 | 合成生物学 | 霉菌毒素中毒 | CRISPR、多组学、人工智能 | NA | 文献数据 | NA | CRISPR-Cas9 | 微生物 | 微生物细胞工厂 | 食品, 农业, 环境 |
| 19 | 2026-08-09 |
Structures of pentatricopeptide repeat proteins
2026-Apr-01, Acta crystallographica. Section F, Structural biology communications
DOI:10.1107/S2053230X26002311
PMID:41919993
|
综述 | 本文全面调查了所有已解析的五肽重复序列(PPR)蛋白晶体结构,分析其晶体学性质、结构特征及其对理解PPR功能的贡献。 | 系统性地编目所有PPR晶体结构,包括核糖体PPR结构,并总结RNA识别编码机制及构象变化等关键见解。 | 未提及具体局限性。 | 为晶体学家和植物生物学家提供PPR蛋白结构综合资源,以理解其结构和功能。 | 五肽重复序列(PPR)蛋白及核糖体PPR蛋白的结构。 | 结构生物学 | NA | X射线晶体学、冷冻电镜 | NA | 结构数据 | 30个PPR和83个核糖体PPR晶体或冷冻电镜结构 | NA | NA | NA | 合成生物学 |
| 20 | 2026-08-06 |
Mechanistic Insight into Conformational Control of Enzyme Activity by Genetically Encoded Metal-Responsive Switches
2026-04-28, Chembiochem : a European journal of chemical biology
IF:2.6Q3
DOI:10.1002/cbic.70349
PMID:42033023
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研究论文 | 本文研究了基于遗传编码金属响应开关的酶活性构象控制机制,通过荧光竞争实验、分子动力学模拟和F NMR光谱等手段,揭示了金属结合引发的局部构象变化如何调控酶活性 | 首次阐明了遗传编码金属结合基序通过微小局部构象变化调控酶活性的机制,为合成生物学和可编程催化提供了新的设计平台 | NA | 探究金属响应开关在Pfu POP中的机制基础,以验证遗传编码金属结合基序调控酶功能的普遍性 | Pyrococcus furiosus脯氨酰寡肽酶的金属响应开关机制 | 合成生物学 | NA | 荧光竞争实验、分子动力学模拟、F NMR光谱 | NA | 实验数据、模拟数据 | NA | NA | NA | 金属响应开关 | 合成生物学、生物传感、可编程催化 |