为了提高农作物的产量、抗旱性、抗虫性和营养价值等,现代农业依赖于植物基因工程。自从重组 DNA 技术问世以来,人们已经利用多种工具对植物进行基因转化,例如农杆菌、病毒介导的基因转移、直接基因转移系统(例如电穿孔、粒子枪、显微注射和化学方法)。所有这些传统方法都缺乏特异性,转基因被整合到植物 DNA 的随机位点。最近,出现了新的基因靶向技术,例如工程核酸酶(例如锌指核酸酶)、转录激活因子样效应核酸酶、成簇的规则间隔短回文重复序列。其他进展包括用于递送基因编辑组件的工具的改进,这些组件包括载体蛋白和碳纳米管。本综述重点介绍植物中靶向特异性基因递送的最新技术、它们的表达以及植物生物技术的未来方向。
2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 疫情对全球人民的日常生活构成威胁,给全球卫生系统带来挑战。在这次疫情期间,找到创造性的方法将信息学的覆盖范围扩展到社会中的每个人至关重要。尽管有许多网站和移动应用程序可用于此目的,但它们不足以覆盖老年人等不熟悉使用新技术获取信息的弱势群体。在本文中,作者提出了一种支持人工智能的聊天机器人助手,它可以向用户(尤其是老年人)提供有关 COVID-19 的实时、有用、情境感知和个性化的信息。要使用该助手,用户只需通过手机或智能扬声器与其对话即可。这种自然而交互式的界面不需要用户具有任何技术背景。通过各种类型的用例在实验室环境中对虚拟助手进行了评估。初步定性测试结果表明其具有合理的精度和召回率。
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Samar El Achy 博士是亚历山大大学医学院解剖病理学助理教授,同时还担任再生医学及其应用卓越研究中心纳米医学实验室的执行经理。EL Achy 博士于 2002 年获得亚历山大大学医学院医学和外科学学士学位。她从 2004 年开始从事解剖病理学领域的职业道路,处理癌症诊断和管理的各个方面,体验并认识到这门科学的差距,这引发了她对探索癌症诊断和治疗新方法的兴趣,即纳米医学领域。从那时起,她在美国芝加哥西北大学完成了纳米医学领域的博士学位研究。回国后,她与亚历山大医学院团队一起在建立再生医学、细胞培养和纳米医学综合研究中心方面发挥了关键作用。过去 10 年,她的主要研究经验集中在使用纳米诊疗技术检测和治疗癌症、纳米毒性,以及最近特别关注的基因传递纳米疗法。她参与了多个由国家和国际资助机构资助的项目,并通过在实验室举办的研讨会、会议和观察项目积极推动她所在大学的“纳米技术教育”。您可以通过她的领英页面和电子邮件联系 El Achy 博士:samarelachy@gmail.com , samar.elachy@alexmed.edu.eg 。
摘要:CRISPR-Cas 基因编辑技术提供了精确修改作物的潜力;然而,由于组织培养过程冗长且基因型特异性,体外植物转化和再生技术存在瓶颈。理想情况下,植物体内转化可以绕过组织培养,直接产生转化植物,但有效的植物体内传递和转化仍然是一个挑战。本研究探讨了有可能直接改变生殖系细胞的转化方法,从而消除了体外植物再生的挑战。最近的研究表明,装载质粒 DNA 的碳纳米管 (CNT) 可以扩散穿过植物细胞壁,促进外来遗传元件在植物组织中的瞬时表达。为了测试这种方法是否是植物体内转化的可行技术,利用带有报告基因的叶片和离体胚浸润,将 CNT 介导的质粒 DNA 传递到水稻组织中。定量和定性数据表明,CNT 有助于质粒 DNA 在水稻叶片和胚胎组织中的传递,从而导致 GFP、YFP 和 GUS 的瞬时表达。还利用靶向八氢番茄红素去饱和酶 (PDS) 基因的 CRISPR-Cas 载体开展实验,将 CNT 传递到成熟胚胎中,以创建可遗传的基因编辑。总体而言,结果表明,基于 CNT 的质粒 DNA 传递似乎有望用于植物体内转化,进一步优化可以实现高通量基因编辑,从而加速功能基因组学和作物改良活动。
扩大基因治疗应用需要可制造的载体,这些载体可以有效地传导人类和临床前模型中的靶细胞。传统的腺相关病毒 (AAV) 衣壳文库选择方法无法在广阔的序列空间中搜索一小部分具有临床转化所必需的多种性状的载体。在这里,我们介绍了 Fit4-Function,这是一种可通用的机器学习 (ML) 方法,用于系统地设计多性状 AAV 衣壳。通过利用均匀采样可制造序列空间的衣壳文库,可以生成可重复的筛选数据来训练准确的序列到功能模型。结合六种模型,我们设计了一个多性状(肝脏靶向、可制造)衣壳文库,并根据所有六个预定标准验证了 88% 的文库变体。此外,仅使用小鼠体内和人类体外 Fit4Function 数据进行训练的模型准确预测了 AAV 衣壳变体在恒河猴中的生物分布。顶级候选物表现出与 AAV9 相当的生产产量、高效的小鼠肝脏转导、高达 1000 倍的人类肝细胞转导以及在恒河猴肝脏转导筛选中相对于 AAV9 的富集度增加。Fit4Function 策略最终使得预测肽修饰 AAV 衣壳的跨物种性状成为可能,并且是组装预测 AAV 衣壳在数十种性状中表现的 ML 图谱的关键一步。
提出的公共卫生问题(3)作为越来越多的证据表明,CS对孕产妇和儿童健康状况的长期影响。并未完全解释与CS结局有关的分子机制(4,5),但是重要的作用可以在分娩过程中起婴儿的压力。尽管它代表了为外牙外寿命做准备的优势,但婴儿所经历的压力在分娩模式之间差异很大(6)。在VD期间,婴儿中有大量的应力激素。尤其是诸如儿茶酚胺和皮质醇等激素,负责呼吸系统的气体交换,增加血流,激活中枢神经系统的激活以及动员燃料加工(7,8)。然而,这种高度表达的应力激素还触发了一系列参与炎症防御途径的激素和细胞因子(7,9)。与CS相比,通过VD出生的婴儿具有较高水平的激素释放(7、8、10、11),更大的肠菌群复杂性(12)和更高的免疫反应(13)。因此,流行病学研究表明,CS分娩的儿童更有可能患上呼吸系统疾病,神经系统疾病,自闭症谱系疾病,精神分裂症)(14,15)和与免疫相关的疾病(例如,哮喘,腹部疾病,腹腔疾病和16个疾病),炎症和类型16-疾病,类型1,类型1,炎症,肥胖16-22 )。
摘要:高效的基因传递系统对于植物基因工程至关重要。传统的传递方法已被广泛使用,例如农杆菌介导的转化、聚乙二醇 (PEG) 介导的传递、基因枪轰击和病毒转染。然而,这些技术的基因型依赖性和其他缺点限制了基因工程的应用,特别是许多农作物的基因组编辑。迫切需要开发新的基因传递载体或方法。最近,纳米材料如介孔二氧化硅颗粒 (MSN)、AuNP、碳纳米管 (CNT) 和层状双氢氧化物 (LDH) 已成为将基因组工程工具 (DNA、RNA、蛋白质和 RNP) 高效地以物种独立的方式传递给植物的有前途的载体。已经报道了一些令人兴奋的结果,例如成功将货物基因传递到植物中以及产生基因组稳定的转基因棉花和玉米植物,这为植物基因组工程提供了一些新的常规方法。因此,本文综述了纳米材料在植物遗传转化中的应用进展,并讨论了不同方法的优势和局限性,强调了纳米材料在植物基因组编辑中的优势和潜在的广泛应用,为纳米材料在植物基因工程和作物育种中的应用提供指导。
8。KrzysztofPolaðSki等。 BIN2CELL从高分辨率visium HD数据中重建细胞。 生物信息学,第40卷,问题KrzysztofPolaðSki等。BIN2CELL从高分辨率visium HD数据中重建细胞。生物信息学,第40卷,问题
感觉皮层的第 5 层锥体神经元将“离皮层”轴突投射到无数皮层下目标,从而广播对感知和学习很重要的高级信号。最近的研究表明,树突状 Ca 2+ 尖峰是支持离皮层神经元功能的关键生物物理机制:这些持久事件驱动突发事件,从而启动独特强大的信号来调节皮层下表征并触发与学习相关的可塑性。然而,人们对离皮层树突状尖峰的行为相关性了解甚少。当雌雄小鼠参与 GO/NO-GO 声音辨别任务时,我们使用 2 光子 Ca 2+ 对听觉离皮层树突进行成像来阐明这个问题。出乎意料的是,在我们的条件下,只有少数树突状尖峰是由行为相关的声音触发的。相反,与任务相关的树突活动大多在声音提示终止后出现,并与小鼠在行为试验的回答期间的舔器行为同时发生,与奖励消费无关。在试验回答期间,对皮质神经元进行时间选择性的光遗传沉默会损害听觉辨别学习。因此,听觉皮质系统对学习和可塑性的贡献可能在本质上部分是非感觉性的。