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一种可诱导的CRIS -kill系统，用于拟南芥中时间控制的细胞类型特异性细胞消融
CRISPR/CAS系统作为基因组编辑的生物技术工具的应用已彻底改变了植物生物学。最近，曲目通过CRISPR-kill扩展，通过组织表达消除基因组，从而使CRISPR/CAS介导的组织工程能够。使用金黄色葡萄球菌（SACAS9）的Cas9核酸酶，CRISPR-kill依赖于保守重复基因组区域中多个双链断裂（DSB）的诱导，例如rDNA，从而导致靶细胞的细胞死亡。在这里，我们表明，除了组织特异性表达的空间控制外，在拟南芥中，CRISPR介导的细胞死亡的时间控制是可行的。我们建立了一个化学诱导的组织特异性杀伤系统，该系统允许通过荧光标记同时检测靶细胞。作为概念证明，我们能够消除横向根和消融根干细胞。使用多组织启动子，我们在某些发育阶段在不同器官的定义时间点诱导靶向细胞死亡。因此，使用此系统使得有可能获得对某些细胞类型的发育层的新见解。除了在植物中实现组织工程外，我们的系统还提供了一种宝贵的工具，可以通过位置信号传导和细胞间通信来研究开发植物组织对细胞消除细胞的反应。
带有红色光...
具有可调机械性能的水凝胶已被设计为哺乳动物细胞的矩阵，并允许对细胞命运和功能的动态，机械响应的操纵。最近的研究产生水凝胶，其中生物感受器将光学信号转化为水凝胶力学的可逆变化。他们的初始应用提供了对机械生物学的重要见解，但更广泛的实现受到少量动态可寻址的限制。在此，通过开发具有可逆性调节的基于光感受器的水凝胶来克服这种限制，从≈800pa到SOL状态。水凝胶基于星形的聚乙烯乙二醇，用红色/远红色光感受器植物色素B（Phyb）或植物色素相互作用因子6（PIF6）功能化。用红光照明后，Phyb与PIF6异构二聚体，从而交联聚合物并导致凝胶化。然而，在用远红光照明时，蛋白质会解离并触发完整的凝胶到溶液过渡。全面表征水凝胶的光响应性机械性能，并将其用作可逆的细胞外基质，用于在微流体芯片中哺乳动物细胞的空间控制沉积。预计该技术将为细胞的站点和时间定位开放新的途径，并有助于克服空间限制。
用于斑马鱼组织特异性基因破坏的 CRISPR/Cas9 载体系统
CRISPR/Cas9 基因组编辑技术极大地促进了多种生物体内和体外基因的靶向失活。在斑马鱼中，只需将向导 RNA (gRNA) 和 Cas9 mRNA 注射到单细胞阶段胚胎中，即可快速生成敲除系。在这里，我们报告了一种简单且可扩展的基于 CRISPR 的载体系统，用于斑马鱼的组织特异性基因失活。作为原理证明，我们使用带有 gata1 启动子的载体来驱动 Cas9 表达，以沉默与血红素生物合成有关的 urod 基因，特别是在红细胞谱系中。Urod 靶向在斑马鱼胚胎中产生了红色荧光红细胞，重现了在 yquem 突变体中观察到的表型。虽然 F0 胚胎表现出嵌合基因破坏，但这种表型在稳定的 F1 鱼中似乎非常明显。该载体系统构成了空间控制基因敲除的独特工具，大大拓宽了斑马鱼功能丧失研究的范围。
基因组如何编码发育时间？
我很高兴贡献这篇简短的观点来纪念 Terri Grodzicker 担任《基因与发育》杂志编辑的 35 年，该杂志是基因调控和发育生物学领域最重要的杂志之一。在 Terri 任职期间，Levine 实验室在《基因与发育》杂志上发表了 30 篇论文，她对这些论文的慷慨管理证明了她的耐心、幽默和学识广博。这些研究涵盖了果蝇早期胚胎的基因表达、转录后过程（例如替代性多聚腺苷酸化）以及基因调控网络在海鞘 Ciona intestinalis 蝌蚪不同细胞类型指定中的作用。我们衷心感谢 Terri 多年来为提高我们论文质量所做的努力。我们不能让 Terri 离开，除非我们最后一次打扰她。我们早期的论文大多侧重于发育过程中基因表达的空间控制（例如，Doyle 等人，1989 年；Small 等人，1991 年）。除了总结这些工作之外，我们还想分享一些关于发育生物学中一个持久挑战的想法；即基因活动的时间控制。我们简要总结了三种调节发育过程中转录时间的潜在基因组结构机制：基因长度、增强子接近度和束缚元件。
光学深空监视 (GEODSS...
地理位置分散，包括新墨西哥州索科罗 (Det 1)、英属印度洋领地 (BIOT) 迭戈加西亚 (Det 2) 和夏威夷毛伊岛 (Det 3)。每个 Det 都配备三台光学望远镜（在整个 PWS 中称为光学传感器）。第 21 作战大队 (21 OG) 位于科罗拉多州彼得森空军基地 (AFB)，通过位于佛罗里达州埃格林空军基地的第 20 空间控制中队 (20 SPCS) 的职能指挥官负责所有 GEODSS Det。GEODSS 系统通过探测和监视深空卫星来支持美国战略司令部 (USSTRATCOM) 和战区作战人员的需求。该系统探测、跟踪、识别和报告望远镜视野范围内地球轨道上所有深空人造物体。GEODSS Det 使用三台 1 米望远镜执行任务，每台望远镜的视野为 1.68 度；低光照水平、电光相机；以及高速计算机。这些光学传感器可检测从太空物体反射的太阳光。任务操作在民用日落和日出之间进行。卫星信息提供给加利福尼亚州范登堡空军基地的联合太空作战中心和第 18 太空控制中队 (JspOC/18 SPCS)。
通过固态增材制造制造多孔 Ti-6Al-4V ...
基于逐层熔化和凝固的功能金属部件增材制造会受到高温加工的不利影响，例如残余应力大、机械性能差、不必要的相变和部件变形。在这里，我们利用粉末颗粒的动能形成固态结合，并克服与金属高温加工相关的挑战。具体来说，我们将粉末加速到超音速冲击速度（~600 m/s），并利用高应变率动态负载引起的塑性变形和软化，在远低于其熔点（1626 ° C）的温度下（800 ° C、900 ° C）对 Ti-6Al-4V 粉末进行 3D 打印。通过采用低于临界粉末冲击速度的加工条件并控制表面温度，我们创建了具有空间控制孔隙率的机械坚固多孔金属沉积物（表观模量 51.7 ± 3.2 GPa、表观压缩屈服强度 535 ± 35 MPa、孔隙率 30 ± 2%）。将固态 3D 打印 Ti-6Al-4V 的机械性能与通过其他增材制造技术制造的机械性能进行比较时，压缩屈服强度最高可高出 42%。固态打印多孔 Ti-6Al-4V 的后热处理改变了沉积物在压缩载荷下的机械行为。此外，3D 打印多孔 Ti-6Al-4V 被证明与 MC3T3-E1 SC4 鼠前成骨细胞具有生物相容性，表明这些材料具有潜在的生物医学应用。我们的研究展示了一种单步固态增材制造方法，用于生产比传统高温增材制造技术强度更高的生物相容性多孔金属部件。
通过多光子照相链接
据报道，使用无膜多光谱图创建热响应生物功能的水凝胶微结构。与常规多光子触发的基于聚合的技术背道而驰，这种方法依赖于同一合成的聚合物链的同时光叠链链接和附着在固体底物上。该方法允许改善对聚合物网络特征的控制，并通过在特定位点与生物分子进行模型后的额外功能来使其他功能易于整合。探索两个不同的基于苯喹酮和蒽醌的光叠链链链链球链球链球链球链球链球链球链球链球链球链球链将使用的PhotoCrosslink效率均通过使用的近传近光线符号的近光线仪使用。通过表面等离子体共振成像，原子力显微镜和光学荧光显微镜的全面表征揭示了肿胀的行为，并证明了延期后的可行性。值得注意的是，在特定的多光子光链接参数范围内，表面附加的微观结构显示出类似于皱纹形成形成的准膜状地形。利用已建立的多光石版画系统的功能，以高分辨率为快速的模式写作，这种方法对多功能3D微型和纳米结构的多功能制造具有很大的希望。在生物分析和生物医学技术的领域中，这种量身定制的响应式生物功能材料具有对组成，肿胀行为和延展后的空间控制，尤其有吸引力。
聚合物化学-RSC出版
聚合物合成的最新进展也促进了聚合物生物缀合物合成的显着进展。在蛋白质 - 聚合物偶联物的早期合成中，大多数报告采用涉及氨基酸特异性或随机偶性聚合物与蛋白质22 - 24或Bioa官能耦合的方法。25 - 27最近，通过利用快速，有效和精确的举止能够合成聚合物的能力，已经出现了28种新的方法，用于合成蛋白质 - 聚合物结合物。2,29 - 33这些主要是涉及控制自由基聚合（CRP）方法（例如原子转移自由基聚合（ATRP），34 - 41 cu（0）介导的自由基聚合，42,43和环形聚合物的44.45 rigymerization-44,45的转移 - 以及Reversition-44,45，以及Reversiation-44,45 48个聚合物方法和链生长聚合技术。关于蛋白质合成的最新报道 - 聚合物偶联物的重点是耐氧49 - 52和光子介导的金属催化方法。39,51,53光化学方法的重要优势在于它们在轻度反应条件下进行时间和空间控制，而氧气耐受性对于可持续应用的发展至关重要。54 - 57但是，其中几种方法需要金属催化剂和金属污染物是针对生物医学应用的限制因素。在这方面，常用的黄烯电子受体For this reason, the metal-free organocatalyzed ATRP (O-ATRP) 58 – 61 mediated synthesis of protein – polymer conju- gates recently reported in seminal works by the groups of Sumerlin, 62,63 Matyjaszewski, 64 and Boyer 65 provides a new, powerful tool in the realm of oxygen tolerant bioconjugation.
在颗粒上打印：将两光子纳米印刷和毛细管组合组合以制造多材料微结构
在研究应用程序方面，3D打印为实现具有高结构控制的材料提供了许多有趣的途径。此外，对微型制造的需求不断增加，并且希望在（子）微米尺度上构造材料的愿望驱动了微型和纳米印刷技术的发展。在其中，两光子聚合（2pp）3D打印是一种直接激光写作（DLW）技术，可在100 nm范围内提供精美的空间分辨率。[7]然而，这种微型的作用是以减少可打印材料的选择为代价，通常是少数有机墨水和photosistists。[8-11]尽管取得了巨大进展，但仍有重大挑战。在特定的情况下，在单个微观印刷过程中，多种和不同材料（例如有机和无机材料）的整合和精确地点目前难以捉摸；一些示例包括通过沉积和/或电镀过程在光震抗菌中的纳米颗粒分散。[8,12,13]但是，这些方法不能对不同材料的定位进行微米空间控制，而这些材料的定位只有有限的可能选择范围。尽管如此，无机和有机，硬和软组件，动态和静态材料的组合将使许多新的研究方向（例如，将其用于超材料）。相反，具有预先微观结构控制的复杂2D和3D材料是粒子合成和组装领域的大量努力的核心。[14]此外，例如，对于微型机器人来说，设备的微型化可能要求印刷结构的不同部分执行不同的功能，例如驱动，传感或结合，因为它在较大的尺度上可以使用，或者可以简单地将多个功能组合在单个设备中。胶体合成路线提供了大量不同材料的颗粒，具有精致的形状和功能。然而，由于需要以非常微妙和精确的方式控制相互作用的必要性，因此它们在大规模结构中提出了问题，并且仅在少数情况下才能实现成功。[15,16]此外，
RSPO3介导的代谢肝分离化调节小鼠的全身葡萄糖代谢和体重 特定染色体的非整倍性对缺乏纺锤体检查点蛋白BUB3 的细胞有益 dolosigranulum pigrum：有希望的鼻益生菌候选 对气候变化适应的性别关系和东非家庭的气候变化的决策：定性系统评价 哺乳动物病毒的细胞受体 使用机器学习阐明精神疾病与累犯之间的关系：一项回顾性研究 用量子计算机优化mRNA密码子
肝脏的独特建筑由肝叶组成，将代谢的肝特征分为两个不同的区域，即围围和周围区域，其空间特征广泛定义为代谢齐射。r-spondin3（rspo3），一种促进Wnt信号通路的生物活性蛋白，调节尤其是在肝中心静脉周围的代谢特征。然而，由RSPO3/WNT信号通路调节的肝代谢分区的功能影响，对全身代谢稳态的理解仍然很差。在这项研究中，我们通过使用鼠模型分析了肝脏中RSPO3的局部功能以及肝RSPO3在人体其他器官上的远程作用。RSPO3表达分析表明，RSPO3表达模式在鼠肝脏中被空间控制，使其位于腹膜区域并在进食后收敛，这些过程的动力学在肥胖症中受到干扰。我们发现，病毒介导的肥胖肝组织中RSPO3的诱导可改善胰岛素抵抗，并通过恢复减弱的器官胰岛素敏感性，减少脂肪组织增大并逆转过度刺激的适应性热量烯二还是SIS来防止体重增加。肝迷走神经的修饰抑制了源自肝RSPO3诱导的这些远程作用，向脂肪组织和骨骼肌降低，这表明信号是通过由传入的迷走神经和富有效应的症状神经来传递的。此外，非神经元间的通信上调上调肌肉脂质利用是部分原因是肥胖症中脂肪肝发育和骨骼肌质量降低的改善。相反，通过CRE-LoXP介导的重组系统抑制肝RSPO3由于葡萄糖不耐症和胰岛素抵抗而加剧糖尿病，从而促进脂肪肝发育并降低骨骼肌质量，从而导致肥胖。总的来说，我们的研究结果表明，肝RSPO3的调节有助于通过新鉴定的器官间通信机制维持全身性葡萄糖代谢和身体组成。