基因组资源联盟(简称“联盟”)由 7 个知识库项目共同努力而成:酵母菌基因组数据库、WormBase、FlyBase、小鼠基因组数据库、斑马鱼信息网络、大鼠基因组数据库和基因本体资源。联盟致力于提供多种益处:为这些项目服务的各个社区提供更好的服务;为所有生物医学研究人员、生物信息学家、临床医生和学生提供统一的数据视图;以及提供更可持续的基础设施。联盟已统一了跨生物体数据,以提供基因功能、基因表达和人类疾病相关性的有用比较视图。比较视图的基础是直系同源关系的共享调用和通用本体的使用。关键的数据类型是等位基因和变异、基于基因本体注释的基因功能、表型、与人类疾病的关联、基因表达、蛋白质-蛋白质和遗传相互作用以及参与途径。信息呈现在统一的基因页面上,便于轻松总结所涵盖的 7 种生物(芽殖酵母、线虫秀丽隐杆线虫、果蝇、家鼠、斑马鱼、褐家鼠和人类)中每种基因的信息。统一的知识可在 alliancegenome.org 门户网站上免费获取,以可下载文件和 API 的形式提供。我们希望其他现有和新兴知识库能够加入这一努力,提供每个知识库目前提供的有用数据和功能的统一。
量子计算是解决各种问题的有前途的工具,因为指数级大的希尔伯特空间可以用多项式数量的量子比特来描述。在高能物理学中,量子场论的模拟尤其有前景,其中每个时空点都有量子自由度,但存在用于状态准备和时间演化的多项式算法 [1,2]。然而,并非所有经典硬算法在量子计算机上都更高效。在高能物理学 (HEP) 中,有一类特别受关注的算法是量子机器学习 (QML)。在本文中,QML 指的是在量子计算硬件上执行的机器学习任务。虽然 QML 并不比经典机器学习 (CML) 更高效,但已经有许多实证研究探索 QML 在 HEP 中的潜力 [3-19](另请参阅参考文献 [20] 的最新综述)。这些研究得出的一个共同结论是,QML 似乎在小型训练数据集上表现优于 CML。1 虽然对这一观察结果没有严格的解释,但可能是因为 QML 提供了更好的归纳偏差和/或使用较少的参数提供了更多的表达能力。在几乎所有的研究中,当有超过 O (100) 个示例时,CML 的表现都优于 QML。在具有如此少量训练事件的对撞机 HEP 中,几乎没有问题。本文的目标是探索近期 QML 在对撞机物理中的实际用例。另请参阅参考文献 [ 21 ] 以了解 QML 与 CML 的更广泛背景。
摘要目的。脑损伤是全球范围内导致长期残疾的主要原因,常常导致手部功能受损。脑机接口 (BMI) 为改善手部功能提供了一种潜在的方法。BMI 通常旨在替代失去的功能,但也可用于神经康复 (nrBMI),促进神经可塑性和功能恢复。本文,我们报告了一种新型 nrBMI,它能够通过独特的 TBI 后开颅手术窗口模型获取高 g (70-115 Hz) 信息,并提供与预期抓握力同步且成比例的感觉反馈。方法。我们开发了 nrBMI,以使用在脑外伤 (TBI) 患者开颅手术 (hEEG) 中记录的脑电图。nrBMI 使用户能够对施加的力进行连续、成比例的控制,并提供连续的力反馈。我们报告了初始测试组由三名 TBI 人类参与者组成,以及对照组由三名颅骨和运动功能完整的志愿者组成。主要结果。所有参与者均成功控制了 nrBMI,初始成功率很高(6 名参与者中的 2 名)或表现随着时间的推移而改善(6 名参与者中的 4 名)。我们在 hEEG 中观察到了力意图的高 g 调制,但在颅骨完整的 EEG 中没有观察到。最重要的是,我们发现高 g 控制显著改善了神经调制开始和 nrBMI 输出/触觉反馈之间的时间同步(与低频 nrBMI 控制相比)。意义。这些概念验证结果表明,高 g nrBMI 可供控制力能力受损的个体使用(无需立即诉诸 ECoG 等侵入性信号)。值得注意的是,nrBMI 包含一个参数,用于更改解码意图和意志力之间共享的控制分数,以调整恢复进度。神经调节和高 g 信号力控制之间的同步性提高可能对最大限度地发挥 nrBMI 诱导神经回路可塑性的能力至关重要。诱导可塑性对于脑损伤后的功能恢复至关重要。
同位素纯化半导体具有更高的热导率(κ),因此散热性能可能比天然的、同位素混合的半导体更好。但对于室温下的 Si 来说,这种好处很低,块状 28 Si 的 κ 仅比块状天然 Si(nat Si)高约 10%。我们发现,与这种块体行为形成鲜明对比的是,28 Si(99.92% 富集)纳米线的 κ 比具有相似直径和表面形貌的天然 Si 纳米线高出 150%。使用第一性原理声子色散模型,这种巨同位素效应归因于天然 Si 纳米线中同位素散射和声子表面散射的相互增强,通过将声子传输到原生非晶态 SiO 2 壳层来实现相关。这项工作发现了迄今为止报道的所有材料中室温下 κ 的最强同位素效应,并启发了同位素富集半导体在微电子领域的潜在应用。
我的论文旨在阐明遗传变异和发育经历如何塑造青年期的认知灵活性。我的论文旨在以小鼠为模型,为公众健康和对人类逆境的理解提供信息。然而,这项工作也可能有助于更科学地理解生物体的生活经历如何与发育相互作用,并对神经生物学和行为表型的表达产生深远而持久的影响。环境与发育中的生物体之间的这种相互作用之前已在各个领域以不同的名称进行了研究,如神经科学中的经验依赖性可塑性、生物学中的适应性发育可塑性 (ADP) 和生态学中的生命史理论。这三个领域通常不会相互影响,因为它们往往侧重于不同的分析层次。神经科学往往侧重于近端或机械层面,而关于进化的终极层面问题是生物学和生态学的领域。通过观察神经系统并研究基因型和发育经历的影响,我试图在近端和终极理解层面之间建立联系。在近端层面,我重点关注纹状体多巴胺 (DA) 系统在需要认知灵活性或灵活更新的行为中的作用。这一关键的执行功能负责适应性学习和目标导向行为,已被证明严重依赖 DA 系统。在终极层面,我讨论了遗传多态性和表型可塑性如何适应不同的环境条件,以及 ADP 和生命史理论的应用如何加强对行为表型和神经功能变化的解释。通过类似的视角,认知灵活性可能代表生物体对来自环境的线索的敏感程度,敏感性越高,灵活性就越大。在第 1 章中,我首先简要介绍了 ADP 的框架,介绍了 ADP 可以作用的不同水平以及不同的模型和假设。我还回顾了
A Armatol 1 , E Armengaud 1 , W Armstrong 2 , C Augier 3 , FT Avignone III 4 , O Azzolini 5 , A Barabash 6 , G Bari 7 , A Barresi 8 , 9 , D Baudin 1 , F Bellini 10 , 11 , G Benato 12 , M Beretta 13 , L Berg´e 14 , M Biassoni 8 , J Billard 3 , V Boldrini 7 , 15 , A Branca 8 , 9 , C Bro↵erio 8 , 9 , C Bucci 12 , J Camilleri 16 , S Capelli 8 , 9 , L Cappelli 12 , L Cardani 10 , P Carniti 8 , 9 , N Casali 10 , A Cazes 3 , E Celi 12, 17, C Chang 2, M Chapellier 18, A Charrier 19, D Chiesa 8, 9, M Clemenza 8, 9, I Colantoni 10, 20, F Collamati 10, S Copello 21, 22, O Cremonesi 8, RJ Creswick 4, A Cruciani 10, A D'Addabbo 12, 17, G D'Imperio 10, I Dafinei 10, FA Danevich 23, M de Combarieu 19, M De Jesus 3, P de Marcillac 14, S Dell'Oro 8, 9, 16, S Di Domizio 21, 22, V Domp`e 10, 11, A Drobizhev 24,L Dumoulin 18,G Fantini 10,11,M Faverzani 8,9,E Ferri 8,9,F Ferri 1,F Ferroni 10,17,E Figueroa-Feliciano 25,J Formaggio 26,J Formaggio 26,A Franceschi 27 ,L Gironi 8,9,A Giuliani 14,P Gorla 12,C Gotti 8,P Gras 1,M Gros 1,TD Gutierrez 29,K Han 30,EV Hansen 13,KM Heeger 31, DL Helis 1 , HZ Huang 28, 32 , RG Huang 13, 24 , L Imbert 18 , J Johnston 26 , A Juillard 3 , G Karapetrov 33 , G Keppel 5 , H Khalife 14 , VV Kobychev 23 , J Kotila 31, 44 , Yu G Kolomensky 13, 24 , S Konovalov 6 , Y Liu 34 , P Loaiza 14 , L Ma 28 , M Madhukuttan 18 , F Mancarella 7, 15 , R Mariam 14 , L Marini 12, 13, 24 , S Marnieros 14 , M Martinez 35, 36 , RH Maruyama 31 , B Mauri 1 , D Mayer 26 , Y Mei 24 , S Milana 10 , D Misiak 3 , T Napolitano 27 , M Nastasi 8 , 9 , XF Navick 1 , J Nikkel 31 , R Nipoti 7 , 15 , S Nisi 12 , C Nones 1 , EB Norman 13 , V Novosad 2 , I Nutini 8 , 9 , T O'Donnell 16 , E Olivieri 14 , C Oriol 14 , JL Ouellet 26 , S Pagan 31 , C Pagliarone 12 , L Pagnanini 12 , 17 , P Pari 19 , L Pattavina 12 , 37 , B Paul 1 , M Pavan 8 , 9 , H Peng 38 , G Pessina 8 , V佩蒂纳奇 10 , C 皮拉 5 , S 皮罗 12 , DV 波达 14 , T 波拉科维奇 2 , OG 波利舒克 23 , S 波齐 8 , 9 , E 普雷维塔利 8 , 9 , A 普尤 12 , 17 , S 奎塔达莫 12 , 17 , A 雷萨 10 , 11 , R 里佐利 7 , 15 , C 罗森菲尔德 4 , C 鲁斯科尼 12 , V 桑格拉德 3 , J 斯卡帕奇 14 , B 施密特 24 , 25 , V 夏尔马 16 , V 施莱格尔 39 , V 辛格 13 , M 西斯蒂 8 , D 斯佩勒 31 , PT 苏鲁库奇 31 , L 塔↵阿雷洛 41 , O 特利尔1 , C 托梅 10 , VI 特雷季亚克 23 , A 茨姆巴留克 5 , M 维拉斯奎兹 42 , KJ 维特尔 13 , SL 瓦加拉奇 13 , G 王 2 , L 王 34 , B 韦利弗 24 , J 威尔逊 4 , K 威尔逊 4 , LA 温斯洛 26 , M 薛 38 , L 严 28 , J 杨 38 , V 叶夫列缅科 2 , V 尤马托夫 6 , MM 扎里茨基 23 , J 张 2 , A 佐洛塔罗娃 14 , S 祖切利 7 , 43
摘要 作用于 RNA 的腺苷脱氨酶 (ADAR) 可以重新用于实现可编程的 RNA 编辑,然而它们的外源递送会导致转录组范围的脱靶,此外,对某些 RNA 基序(尤其是那些由 5' 鸟苷侧翼的 RNA 基序)的酶活性非常低,因此限制了它们作为转录组工程工具集的效用。为了解决这些问题,我们首先对 ADAR2 脱氨酶结构域进行了新的深度突变扫描,直接测量了 261 个残基上每个氨基酸替换对 RNA 编辑的影响。这使我们能够创建一个域范围的诱变图,同时还揭示了一种新的高活性变体,其在 5'-GAN-3' 基序处具有改进的酶活性。由于 ADAR 酶(尤其是高活性变体)的过度表达会导致转录组范围内的显著脱靶,我们接下来设计了一种分裂的 ADAR2 脱氨酶,与全长脱氨酶过度表达相比,其 RNA 编辑特异性提高了 100 倍以上。总之,我们预计 ADAR2 脱氨酶结构域的这种系统工程将使 ADAR 工具集在 RNA 生物技术应用中具有更广泛的用途。
图 4:体育场 QD 电位剖面示意图和相关模拟。(a)上图:MLG 体育场 QD 电位剖面示意图,描绘了 QD 内部和外部的 MLG 带和电荷中性点(𝐸 456)。下图:体育场 MLG QD 的示意图。(b)上图:BLG 体育场 QD 电位剖面示意图,描绘了 QD 内部和外部的带隙和三角扭曲的 BLG 带和𝐸 456。下图:体育场 BLG QD 的示意图。(c、d)对 (c) MLG 和 (d) BLG 体育场 QD 的电子局域态密度的数值紧束缚模拟。d𝐼/d𝑉。对角条纹在 (d)(具有间隙屏障壁)中可见,但在 (c)(具有无间隙壁)中不可见。 BLG 体育场的 TB 模型包括 𝛾 8 跳跃和空间均匀的 60 meV 间隙。这些参数的灵感来自我们之前对圆形 BLG QD 的实验表征 [9],(另见 SI 第 6 节)。在 BLG 体育场 𝑑𝐼/𝑑𝑉 ? 图模拟中,仅考虑了子晶格 𝐴 > 的 LDOS 贡献。