该研究小组此前已展示了开发一种利用人工智能有效修改蛋白质功能的方法的可能性。利用这种方法,我们现在已经成功地以最少的实验显著提高了酶活性(图 1)。该方法首先通过常规随机诱变方法制备少量突变体,并进行实验以获取人工智能的训练数据(机器学习正常运行所需的数据)。接下来,我们使用人工智能技术贝叶斯优化来预测应该引入什么类型的突变才能获得具有所需功能的蛋白质。这将使我们能够提出一组小规模的突变体,该突变体富含具有所需功能的蛋白质,并且可以低成本用于实验。 在本研究中,我们仅使用从大约 80 个突变体的实验结果中获得的训练数据,成功将肽连接酶分选酶的催化活性提高了五倍(图 2)。此外,我们发现,通过稍微改变训练数据的元素,就可以绘制出一张地图,可视化由突变引起的功能变化的整体情况(图 3)。这些结果证明人工智能在修饰蛋白质功能方面是有效的,希望未来该方法能应用于多种功能蛋白质的开发。 [论文信息] 标题:机器学习指导的定向进化文库设计循环
摘要:水稻B型反应调节蛋白含有一个保守的接收结构域,随后是一个GARP DNA结合结构域和较长的C末端,其中RR21、RR22和RR23等B型反应调节蛋白参与水稻叶片、根、花和毛状体的发育。为评估B型反应调节蛋白在水稻遗传改良中的应用潜力,本研究利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术分别敲除水稻13个B型反应调节基因,在敲除载体上同时表达两个引导RNA(gRNA)以突变一个基因。利用特异性引物通过PCR筛选T 0 转化植株,筛选出大片段DNA缺失的植株。在T 1 代用Cas9特异性引物检测CRISPR/Cas9基因编辑突变体,筛选出不含Cas9的纯合突变体,并测序确认其靶区域。获得了除RR24外的12个OsRR突变体材料,初步表型观察发现不同突变体材料中株高、分蘖数、分蘖角度、抽穗期、穗长和产量等重要性状发生了变异。
由于其小基因组和主要的单倍体生命阶段,Physcomitrium Patens(以前是Physcomitrella Patens)已成为研究植物遗传学的模型生物。这项研究的重点是P.patens的纤维素合酶基因超家族,特别是纤维素合酶样DS(CSLD)基因家族。使用RNA干扰(RNAi)预先形成了对CSLD基因的先前研究,以预先对整个PPCSLD基因家族的功能分析丧失。CSLD基因家族的功能丧失导致抑制质子尖端的生长,表明CSLD基因家族可能调节质子会的形成。使用CRISPR/CAS9转换预先形成了CSLD5和CSLD8基因的CSLD基因在P.patens基因基因敲除(KO)中的功能。在对SG1和SG2切割位点的夏季分析中,对两个不同变换的潜在CSLD5/8双敲除击中了,总共筛选了140个潜在突变体。 使用基于竞争的PCR(CBPCR)预筛选。 当对野生型P. patens进行预知时,CBPCR引物会导致向前内引物产物(约564bps)与向前的外部引物产品(约840bps)的前进,从而可以通过在琼脂糖上运行CBPCR产品来筛选突变体,并通过降低了最终的PCR量,将CBPCR筛选为摩洛群的碱基量,并确定了降级量的降低量。 的80个潜在PPCSLD5/8 T2 KO样品筛选为16/80具有缺失基因型,因此可能是突变体,而其他64个具有WT基因型或没有扩增。,总共筛选了140个潜在突变体。使用基于竞争的PCR(CBPCR)预筛选。当对野生型P. patens进行预知时,CBPCR引物会导致向前内引物产物(约564bps)与向前的外部引物产品(约840bps)的前进,从而可以通过在琼脂糖上运行CBPCR产品来筛选突变体,并通过降低了最终的PCR量,将CBPCR筛选为摩洛群的碱基量,并确定了降级量的降低量。的80个潜在PPCSLD5/8 T2 KO样品筛选为16/80具有缺失基因型,因此可能是突变体,而其他64个具有WT基因型或没有扩增。的60 t1 ppcsld5/8 ko突变体被筛选为5/60具有缺失基因型,而55/60则是WT或无法放大的。
摘要:制药和化学工业提供社会大部分日常使用的材料,但是它们是主要污染者,对碳排放量产生了重大贡献,并且产生了比产品多5-100倍。在这种情况下,生物催化成为一种有前途的方法,可以发展出蓝细菌作为当前使用的异养费用的替代底盘的绿色,更可持续和更便宜的化学制造。旨在表达与工业相关的异源酶,例如氢化酶和单加氧化酶[1],产生了几种具有流线性光合电子流量的综合囊体突变体。我们的目标包括编码推定竞争电子水槽的基因,例如:双向氢化酶HOX,Flavodiiron蛋白FLV1/3,NDH-1复合物的NDHD2亚基,Cox终端氧化酶和天然CYP120A1。当前,这些底盘的有效性,从电子流向氧化还原酶方面,正在通过P450传感器蛋白(CYP1A1)通过乙氧基resorufin-O-二甲基酶(EROD)测定进行评估。初步结果表明,与野生型相比,突变体的CYP1A1活性更高。并行,生成并测试了合成装置的合成装置,并生成了合成装置,并生成了并测试并测试了合成装置,并具有合成装置,并测试了。 与野生型相比,该装置在综合囊体突变体中缺乏生产的生产中缺乏天然兼容溶质葡萄糖基甘油(δGGP)增强了3%NaCl的生长[2,3]。 参考文献1。 Mascia等。 Ferreira等。 (2018)Synt。。与野生型相比,该装置在综合囊体突变体中缺乏生产的生产中缺乏天然兼容溶质葡萄糖基甘油(δGGP)增强了3%NaCl的生长[2,3]。参考文献1。Mascia等。Ferreira等。(2018)Synt。通过将AHBET装置引入EPS生产中的突变体中,评估了推定碳竞争途径的损害,即细胞外聚合物(EPS)对甘氨酸甜菜碱的产生的影响。Δkpsm_AHBET突变体比δGGPS_AHBET产生的甘氨酸蛋白甜味蛋白多2倍,并增加了前体甘氨酸的可用性,从而产生了更高的甘氨酸菜碱的产生。然而,作为δGGPS_AHBET,δkpsm_AHBET突变体在3%NaCl以下的生长没有增加。因此,针对海水中的大规模培养,例如AHBET被引入染色体中性位点[4]。(2022)绿色化学,doi.org/10.1039/d1gc04714k 2。biol。,doi.org/10.1093/synbio/ysy014 3。Ferreira等。(2022)正面。Bioeng。Biotechnol。,doi.org/10.3389/fbioe.2021.821075 4。Pinto等。(2015)DNA res。,doi.org/ 10.1093/dnares/dsv024
摘要:充满活力和气候危机应该对科学家在可再生绿色能源领域中找到解决方案的挑战。在超过二十年的时间里,寻找能源行业的新机会使人们可以观察到氢作为能源的潜在使用。科学家为了将其用作能源而面临的最大挑战之一是设计安全,可用,可靠和有效的氢存储形式。此外,要存储氢的方式密切取决于这种绿色能源的潜在用途。在固定用途中,目的是实现容器的高容量密度。但是,从移动应用的角度来看,一个极为重要的方面是使用相对较高密度的轻质储罐的储存。这就是为什么,科学家的重点已放在碳基材料和石墨烯作为H 2存储领域中的视角解决方案的原因。本综述着重于对氢存储的不同方法的比较,主要基于碳基材料,并专注于使用石墨烯及其不同形式的有效材料,以在未来的H 2基于H 2的经济中达到目的。
tng260:一种新型,口服活性的corest选择性脱乙酰基酶抑制剂,用于治疗STK11-突变体癌症
抽象目标在肝细胞癌(HCC)中的功能增益(GOF)CTNNB1突变(CTNNB1 GOF)会导致明显的免疫逃脱和对抗PD-1的抗性。在这里,我们旨在研究CTNNB1 GOF HCC介导的免疫逃生的机制,并提出一种新的治疗策略,以增强HCC中的抗PD-1功效。设计RNA测序,以识别与免疫逃逸相关的CTNNB1 GOF的关键下游基因。一种体外共培养系统,鼠皮下或原位模型,有条件的基因敲除小鼠中的自发性肿瘤模型和流式细胞术在肿瘤进展和免疫逃逸中探索基质金属肽酶9(MMP9)的生物学功能。单细胞RNA测序和蛋白质组学用于深入了解MMP9的潜在机制。结果MMP9在CTNNB1 GOF HCC中显着上调。MMP9抑制了CD8 + T细胞的浸润和细胞毒性,这对于CTNNB1 GOF驱动抑制性肿瘤免疫微环境(时间)和抗PD-1耐药至关重要。从机械上讲,CTNNB1 GOF下调的Sirtuin 2(SIRT2),导致促进β-蛋白酶/赖氨酸/赖氨酸脱甲基酶4D(KDM4D)复合形成,从而促进了MMP9的转录激活。从HCC介导的Slingshot蛋白磷酸酶1(SSH1)从CD8 + T细胞中脱落的MMP9分泌,从而抑制了C-X-C基序趋化因子受体3(CXCR3)介导的G蛋白酶受体介导的细胞内介导的G蛋白摄入受体信号传导。此外,MMP9阻断重塑了时间并增强了抗PD-1治疗在HCC中的敏感性。结论CTNNB1 GOF通过激活MMP9的分泌引起抑制时间。靶向MMP9重塑时间并增强CTNNB1 GOF HCC中的抗PD-1功效。
背景:植物质体酪蛋白水解蛋白酶(Clp)是质体蛋白酶网络的核心部分,由多个亚基组成。许多Clp在植物尤其是作物中的分子功能尚不明确。结果:本研究鉴定出水稻白化致死突变体al3,该突变体产生白化叶片并在幼苗期死亡。分子克隆表明,AL3编码质体酪蛋白水解蛋白酶OsClpR1,与拟南芥ClpR1同源,靶向叶绿体。与野生型相比,al3突变体中的叶绿体结构发育不良。OsClpR1在水稻所有组织中组成性表达,尤其是在幼叶中。OsClpR1突变影响叶绿素生物合成和叶绿体发育相关基因的转录水平。三个叶绿体基因( rpl2 , ndhB , ndhA )的RNA编辑效率在 al3 中显著降低。利用酵母双杂交筛选发现OsClpR1与OsClpP4,OsClpP5,OsClpP2和OsClpS1发生相互作用。
blumeria graminis f。 sp。tritici(BGT)是全球重要的真菌小麦病原体。某些小麦基因型包含抗霉菌抗性(PM)基因,这些基因编码了识别特定真菌分泌效应子蛋白的免疫受体,将其定义为活力(AVR)因子。识别AVR因子对于理解小麦抵抗的机制,功能和耐用性至关重要。在这里,我们提出了AVRXPOSE,这是一种通过在PM基因上产生抗病收益来鉴定BGT中AVR基因的方法。我们首先识别六个BGT突变体,并在PM3B和PM3C上获得毒力。他们都有响应AVRPM3 B2/C2基因或其启动子区域内的可转座元件的点突变,缺失或插入。我们进一步选择了PM3A上的六个突变体,旨在识别PM3A识别的尚未识别的AVRPM3 A3,此外还鉴定出预先描述的AVRPM3 A2/F2。令人惊讶的是,所获得的突变体中的PM3A毒力总是伴随着对无关的串联激酶抗性基因WTK4的额外毒力增益。未观察到对11个额外的R基因的毒力,表明PM3A和WTK4的毒力增加是特定的。几个独立获得的PM3A-WTK4突变体在BGT-646中具有突变,该基因编码了推定的,非分泌的Ankyrin重复蛋白。基因分析表明,BGT-646调节效应子的子集
摘要 马铃薯 (Solanum tuberosum L.) 具有四倍体基因组。要制造缺乏特定基因功能的突变体,必须将突变引入所有四个基因等位基因中。为了实现这一目标,我们开发了一种强大的基因组编辑工具 CRISPR/dMac3-Cas9,它安装了翻译增强子 dMac3,大大增加了下游开放阅读框的翻译。采用三种向导 RNA (gRNA) 的 CRISPR/dMac3-Cas9 系统大大提高了突变的发生率。该系统能够创建颗粒结合淀粉合酶 (GBSS) 和淀粉分支酶 (SBE) 的 4 等位基因突变体。这些突变体显示出功能缺陷的特征,表明我们成功地对马铃薯四倍体基因组进行了有效的基因组编辑。在这里,我们展示了使用 GBSS1 基因突变体时 gRNA 数量对目标基因有效诱变的影响。采用三个 gRNA 基因的 CRISPR/dMac3-Cas9 比采用两个 gRNA 的 CRISPR/dMac3-Cas9 实现了更高的突变效率,表明突变效率受靶区域 gRNA 数量的剂量效应影响。SBE3 基因的等位基因含有导致 gRNA 序列差异的 SNP,但这些 gRNA 有效发挥作用。然而,诱导了许多重排事件和大量缺失。这些结果支持 gRNA 与靶序列准确结合的重要性,这可能为避免脱靶位点的意外突变提供线索。