G-四链体 (G4) 是一种非规范的 DNA/RNA 结构,在 DNA 复制、 1 a 重组、 1 b 转录调控、 1 c 维持基因组稳定性 1 d 和衰老中发挥重要作用。 1 e G4 形成序列遍布整个人类基因组,但它们在端粒、 2 a 免疫球蛋白转换区 2 b 和原癌基因启动子中最为普遍。 2 c 端粒酶活性在大多数人体细胞中受到抑制,干细胞和淋巴细胞除外, 3 a 但在大多数肿瘤细胞中上调。 3 b 未折叠的单链 DNA 是最佳端粒酶活性所必需的;而 G-四联体的形成会抑制端粒酶活性。 4 因此,G4 结构被认为是阻止
它们固有的从可折叠状态转变为可展开状态的能力归因于折纸几何学中的运动学和变形机制,这些机制由包围面板的山折和谷折痕决定。从折叠状态到展开状态的转变使得简单和复杂的设备都成为可能。例如,受传统 Miura-ori 图案启发的物品,如折叠的旅行地图(可放入口袋)或卫星飞行器单元的展开机制(Miura,1985 年)。高水平的可折叠性是一种特性,允许制造可重构结构,这些结构可以打包成紧凑的形状以便于运输,节省空间,然后展开或安装在不同位置。利用此属性的当前示例是优化的运输
在识别分子机器(包括折叠有丝分裂染色体的冷凝剂和拓扑异构酶)方面取得了巨大进展。通过环挤出产生染色质环路的发现彻底改变了染色体折叠的领域。要了解这些机器如何用适当的尺寸折叠染色体,同时解散姐妹染色单体,需要确定如何调节和部署它们。在这里,我们概述了当前对这些机器和因素如何通过细胞周期依赖性表达,染色质定位,激活和非活性来调节,通过翻译后修改以及通过与其他因素以及染色质模板本身相互关联。仍然有许多关于如何调节冷凝剂和拓扑异构酶的开放疑问,但考虑到染色体折叠式折叠型的速度,似乎在未来几年中,其中许多可能会得到回答。
体内和体外的定量转录调控研究通常使用报告基因蛋白。在这里我们表明,使用西兰花适体,可以在各种调节方案中对转录的定量研究,而无需翻译步骤。为了探索我们研究了使用基于热力学占用模型的几种调节方案,并与以前的研究发现了极好的一致性。在下一步中,我们表明非编码DNA可以对转录水平产生巨大影响,类似于与操作员站点具有很强亲和力的LAC阻遏物的影响。最后,我们指出了该方法的局限性,该延迟时间与适体折叠的关系。我们得出结论,西兰花适体适合定量转录测量。
神经退行性痴呆是进行性疾病,由于脑外基质中错误折叠的蛋白的积累,导致不同大脑区域的神经元网络分解,例如淀粉样蛋白,例如淀粉样蛋白或内部神经元或其他大脑的细胞类型。正在使用和实施体内流体中的几种诊断蛋白生物标志物,例如阿尔茨海默氏病。但是,仍然缺乏针对痴呆症的合作性和其他原因的生物标志物。这种基于生物流体的生物标志物可实现诊断和治疗的精确医学方法,允许更多有关潜在疾病过程的信息,并促进临床试验中患者纳入和评估工具的开发。设计研究以发现新型生物流体生物标志物时,技术的选择是重要的起点。但是有很多技术
随着细菌大小的增加,表面积随着细胞体积的增加而不会增加。细菌取决于扩散物质从环境转移到细胞以及细胞内运输。单元格越大,表面积与体积比率越小。例如,该值从直径分别为10或100 um的单元格的球形单元的6下降,直径为1 um和0.6和0.06。5–7这可能会影响细菌的代谢率。这些大细菌如何解决这个问题?epulopiscium spp。具有高度折叠的细胞膜,可实现细胞表面积的增加。t Magnifica具有包含DNA和核糖体的膜结合的膜囊。8这使得可以对蛋白质和其他细胞分子进行局部合成,而无需长距离行驶的分子。此外,大型中央液泡的存在推动了大细胞周围的细胞质,进一步避免了长距离运输分子的需求。
改造细菌代谢以有效地从多步骤途径产生化学物质和材料需要优化多基因表达程序以实现酶平衡。CRISPR-Cas 转录控制系统正在成为编程多基因表达调控的重要代谢工程工具。然而,向导 RNA 折叠的可预测性较差会通过不可靠的表达控制破坏酶平衡。我们设计了一组可以描述向导 RNA 折叠的计算参数,我们预计它们可以广泛适用于 CRISPR-Cas9 系统。在这里,我们将修饰的向导 RNA (scRNA) 对大肠杆菌中 CRISPR 激活 (CRISPRa) 的功效与描述折叠成活性结构的速率的动力学参数相关联。此参数还支持正向设计新的 scRNA,在我们的筛选中没有观察到失败。我们使用来自该组的 CRISPRa 靶序列来设计一个由三个合成启动子组成的系统,该系统可以在 >35 倍的动态范围内正交激活和调整所选输出的表达。独立的激活调节允许通过 64 个成员的组合三重 scRNA 库对三维表达设计空间进行实验探索。我们将这些 CRISPRa 程序应用于两种生物合成途径,证明了大肠杆菌中有价值的蝶啶和人乳寡糖产品的生产。对这些设计空间进行分析表明,表达组合产生的滴度比最大表达产生的滴度高出 2.3 倍。映射生产还可以确定瓶颈作为途径重新设计的目标,将寡糖乳糖-N-四糖的滴度提高 6 倍。在计算 scRNA 功效预测的帮助下,组合 CRISPRa 策略能够有效优化多步骤代谢途径。更广泛地说,这里揭示的引导 RNA 设计规则可能使有效的多引导程序的常规设计成为可能,用于细菌宿主中 CRISPR 基因调控的广泛模型和数据驱动应用。
抽象的自主织物操纵是一项艰巨的任务,这是由于复杂的动态和织物处理过程中的潜在自我封锁。首先,一种直观的织物折叠操作方法涉及在折叠过程开始之前获得光滑而展开的织物配置。然而,诸如拾音器和地点之类的准静态动作与动态动作(如流动)的结合证明在有效地展开长袖T恤上,袖子大多在服装内部塞满了袖子。为了解决此限制,本文介绍了一种称为Pick&Drag的增强的准静态动作,该动作专门设计用于处理这种类型的织物配置。此外,本文设计了一个有效的双臂操纵系统,该系统结合了准静态(包括拾取和位置和拾取和拖动)和动态动作,以使织物脱颖而出地将织物操纵为未折叠和平滑的构造。随后,一旦确定织物可以很好地展开并检测到所有织物关键点,则使用基于密钥的启发式折叠算法用于织物折叠过程。为了解决真实织物的公开可用关键点检测数据集的稀缺性,我们收集了各种织物配置和类型的图像,以创建用于织物折叠的综合关键点数据集。此数据集旨在提高按键点检测的成功率。此外,我们在现实世界中评估了我们提出的系统的效果,在现实世界中,它始终可靠地展开并折叠了各种类型的织物,包括具有挑战性的情境,例如长期扎根的T恤,包括大部分袖子都在衣服内部藏起来。特别是,我们的方法达到的覆盖率为0.822,长袖T恤折叠的成功率为0.88。补充材料和数据集可在我们的项目网页上找到,网址为https://sites.google.com/view/fabricfolding。