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对多个自动表面车辆的协调控制
在海上环境中，对各种活动的自主表面船（ASV）的使用和实施预计将推动其控制和控制的增长。尤其是，多个ASV的协调提出了新的挑战和机遇，需要在机器人技术，控制理论，通信系统和海洋科学的交集上进行跨学科的研究工作。可以集体使用这些船只的多种任务或目标，可以应用和组合不同的控制技术。这包括对机器学习的探索，以考虑以前认为不可行的方面。本评论提供了对协调的ASV控制的全面探索，同时解决了先前评论留下的关键差距。与以前的工作不同，我们采用了一种系统的方法来确保完整性并最大程度地减少文章选择中的偏见。我们深入研究了复杂的亚行动ASV世界，重点是定制的控制策略以及机器学习技术的整合以增加自治。通过综合最新进展并确定新兴趋势，我们提供了推动这一领域向前发展的见解，从而为未来的研究工作提供了最新技术的全面概述和指导。
对多个自动表面车辆的协调控制
在海上环境中，对各种活动的自主表面船（ASV）的使用和实施预计将推动其控制和控制的增长。尤其是，多个ASV的协调提出了新的挑战和机遇，需要在机器人技术，控制理论，通信系统和海洋科学的交集上进行跨学科的研究工作。可以集体使用这些船只的多种任务或目标，可以应用和组合不同的控制技术。这包括对机器学习的探索，以考虑以前认为不可行的方面。本评论提供了对协调的ASV控制的全面探索，同时解决了先前评论留下的关键差距。与以前的工作不同，我们采用了一种系统的方法来确保完整性并最大程度地减少文章选择中的偏见。我们深入研究了复杂的亚行动ASV世界，重点是定制的控制策略以及机器学习技术的整合以增加自治。通过综合最新进展并确定新兴趋势，我们提供了推动这一领域向前发展的见解，从而为未来的研究工作提供了最新技术的全面概述和指导。
以及人类特异性缺失的跨调控靶基因
功能序列的缺失被认为是分子进化的基本机制 1,2 。灵长类动物的比较遗传学研究 2,3 已经发现了数千个人类特异性缺失 (hDels)，并且已经使用报告基因检测 4 评估了短 (≤31 个碱基对) hDels 的顺式调控潜力。然而，结构变体大小 (≥50 个碱基对) 的 hDels 如何影响其原生基因组环境中的分子和细胞过程仍未得到探索。在这里，我们设计了针对 6,358 个 hDels 中 7.2 兆碱基序列的单向导 RNA 基因组规模文库，并提出了一种系统的 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 筛选方法来识别改变黑猩猩多能干细胞细胞增殖的 hDels。通过将 hDels 与染色质状态特征进行交叉并执行单细胞 CRISPRi（Perturb-seq）来识别它们的顺式和反式调控靶基因，我们发现了 20 个控制基因表达的 hDels。我们重点介绍了两个 hDels，hDel_2247 和 hDel_585，它们在脑中具有组织特异性活性。我们的研究结果揭示了人类谱系中丢失的序列的分子和细胞作用，并建立了一个功能性地询问人类特异性遗传变异的框架。
大规模并行评估人类皮质结构相关变异的基因调控活性
。CC-BY 4.0 国际许可（未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2025 年 2 月 13 日发布。；https://doi.org/10.1101/2025.02.08.635393 doi：bioRxiv 预印本
关于 microRNA 引导基因调控特异性的新视角及其对转录因子和 RNA 结合蛋白的潜在推广
过去 20 年来，我们对基因调控特异性的认识发生了深刻变化。以前，人们认为调控因子控制着少数基因，通过“钥匙和锁”机制以精确的特异性识别。但最近，对调控因子结合位点占有率（无论是在 DNA 还是 RNA 靶标上）的全基因组探索揭示了每个研究调控因子的大量分子靶标列表。如此差的生化特异性表明每个调控因子控制许多基因，共同影响生物表型。在这里，我提出了第三种模型，即调控因子的生物特异性仅部分归因于“钥匙和锁”生物化学。相反，调控因子在微观尺度上影响许多基因，但大多数相互作用的生物学后果在中观尺度上被减弱：只有少数调控事件从微观传播到宏观尺度，其他调控事件因稳态机制而变得无关紧要。该模型得到了 microRNA 文献的充分支持，数据表明它扩展到其他调控因子。它一方面调和了来自生物化学和比较基因组学的矛盾观察结果，另一方面又调和了来自体内遗传学的矛盾观察结果，但这种概念上的统一却被常见的误解和违反直觉的图形显示模式所掩盖。要深刻理解基因调控，需要澄清概念，以及更适合的统计分析和图形表示。
健康和疾病中的假基因介导的 ceRNA 网络：多维调控视角
缩写：Ψ，假基因；ceRNA，竞争内源性RNA；MRE，微小RNA反应元件；miRNA，微小RNA；TSG，肿瘤抑制基因；mRNA，信使RNA；PP，加工假基因；UP，未加工假基因；UPG，单一假基因，RT，逆转录转座；LINE，长散在核元件；siRNA，短干扰RNA；circRNA，环状RNA；AD，阿尔茨海默病；FTH1，铁蛋白重链；；PTENP1，PTENP1假基因；HMGEC，人乳腺上皮细胞；CRDP，环状RNA衍生的假基因；；HMGA1P，高迁移率族AT-Hook 1假基因；RBP，RNA结合蛋白；；lncRNA，长非编码RNA；CRC，染色质重塑复合物；ERK，细胞外信号调节激酶； BRAF，B-Raf原癌基因；PI3K，磷酸肌醇3-激酶；AKT，丝氨酸/苏氨酸激酶；MAPK，丝裂原活化蛋白激酶；qRT-PCR，定量逆转录聚合酶链反应；FISH，荧光原位杂交；ceRNA假说，竞争性内源性RNA假说；PTPN11，蛋白酪氨酸磷酸酶，非受体型11；NDs，神经退行性疾病；EGFR，上皮生长因子受体；TNF，肿瘤坏死因子；早期生长反应蛋白1（EGR1），HMGA，高迁移率族at-hook 1基因；PMOM，精准医疗肿瘤学市场；scRNA-seq，单细胞RNA测序；ISH，原位杂交；RNAi，RNA干扰；LNP，脂质纳米颗粒； BCL，B 细胞淋巴瘤；AI，人工智能；IP，免疫沉淀；RIP，RNA 免疫沉淀；HRISH，高分辨率原位杂交
音调控制螺旋丝带的灵活性
月亮是研究深空血浆和能量颗粒环境的独特位置。在其围绕地球的大部分轨道上，它直接暴露于太阳风中。由于没有全局固有磁场和碰撞气氛，太阳风和太阳能颗粒几乎没有偏离或吸收而到达，并直接影响其表面，与月球雷隆和脆弱的月球外层相互作用。到达月球表面的能量颗粒可以吸收或散射，也可以通过溅射或解吸从月球岩石中去除另一个原子。同样的现象也发生在银河宇宙射线中，它呈现典型的行星际空间的通量和能量光谱。在5 - 6天的每个轨道中，月亮越过陆地磁层的尾部。然后，它提供了在陆地磁尾等离子体环境以及大气从地球电离层中逃脱的可能性，以重离子的形式加速并向下流动。月球环境提供了一个独特的机会，可以研究太阳风，宇宙射线和磁层与表面，直接地下以及未磁性行星体的表面外观的相互作用。
全基因组 CRISPR 筛选确定 TLR3 信号通路的调控因子
摘要 TLR 的一个子集专门通过对内体进行核酸检测来检测进入的病原体。其中，TLR3 感知内体中双链 RNA 的异常存在，并通过激活 NF- j B 和 IRF3 启动强大的先天免疫反应。然而，控制 TLR3 调节的机制仍然不甚明了。为了确定参与 TLR3 通路的新分子参与者，我们使用 CRISPR/Cas9 技术进行了全基因组筛选。我们生成了携带 NF- j B 反应启动子的 TLR3 + 报告细胞，该启动子控制 GFP 表达。接下来用单向导 RNA (sgRNA) 文库转导细胞，用 poly(I:C) 进行连续刺激，并对 GFP 阴性细胞进行分类。通过深度测序估计的 sgRNA 富集确定了 TLR3 诱导的 NF-j B 激活所需的基因。在这些基因中，通过筛选确定了五个已知与 TLR3 通路密切相关的基因，包括 TLR3 本身和伴侣 UNC93B1，从而验证了我们的策略。我们进一步研究了前 40 个基因，并重点研究了转录因子芳烃受体 (AhR)。AhR 的消耗对 TLR3 反应有双重影响，消除了 IL-8 的产生并增强了 IP-10 的释放。此外，在暴露于 poly(I:C) 的原代人巨噬细胞中，AhR 激活增强了 IL-8 并减少了 IP-10 的释放。总体而言，这些结果表明 AhR 在 TLR3 细胞先天免疫反应中发挥作用。
通过跨亚基相互作用调控噬菌体Φ29中有序DNA易位循环
某些病毒（如带尾噬菌体和单纯疱疹病毒）通过强大的环状分子马达将双链 DNA 包装到空的衣壳中。噬菌体 Φ 29 的 DNA 包装马达的高分辨率结构和力测量表明，其五个 ATPase 亚基相互协调 ATP 水解，以维持环上 DNA 易位步骤的正确循环序列。在这里，我们探索 Φ 29 马达如何通过跨亚基相互作用定时关键事件（即 ATP 结合/水解和 DNA 抓取）来调节易位。我们使用与 DNA 结合的亚基二聚体作为我们的模型系统，这是一个最小系统，仍然可以捕捉完整五线运动复合体的构象和跨亚基相互作用。全 ATP 和混合 ATP-ADP 二聚体的分子动力学模拟表明，一个亚基的核苷酸占有率通过改变其催化谷氨酸接近 ATP 的伽马磷酸盐的自由能景观，强烈影响其水解相邻亚基中 ATP 的能力。具体而言，一个 ATP 结合亚基会提供反式残基，从而在空间上阻断相邻亚基的催化谷氨酸。当第一个亚基水解 ATP 并与 ADP 结合时，这种空间障碍就会得到解决。这种阻碍机制得到了功能性诱变的支持，并且似乎在几个 Φ 29 亲属中是保守的。对我们的模拟进行相互信息分析，揭示了通过反式阻断残基的亚基间信号通路，这些通路允许相邻亚基的结合口袋之间进行感知和通信。这项工作表明，通过新的反式亚基相互作用和通路，亚基之间的 DNA 易位事件的顺序得以保留。
在实地生物多样性实验中，土壤微生物组组成对降水和植物组成调控具有高度响应
全球气候变化对陆地生态系统功能影响巨大，降水模式的波动范围从极端干旱到不适应这些条件的生态系统中的高强度降雨事件。同时，生态系统功能受到生物多样性迅速丧失的威胁（Tilman 等人，2012 年）。气候变化和生物多样性对生态系统功能产生复合影响的可能性凸显了同时考虑这两个因素的必要性。通过更好地了解生物多样性和气候变化对生态系统过程的潜在机制介质，可以更好地预测此类影响。大量研究表明土壤微生物在生态系统功能（ Austin 等人， 2014 ； Dubey 等人， 2019 ； Podzikowski 等人， 2024 ）和生物多样性维持（ Van Der Heijden 等人， 2008 ； Bever 等人， 2015 ）中发挥着关键作用，因此很可能成为调节生物多样性和气候变化对生态系统功能的联合影响的候选者。因此，了解土壤微生物组（包括功能不同的微生物群）如何应对气候扰动以及植物多样性和组成的变化至关重要。土壤微生物组已被证明对降水变化高度敏感（ Barnard 等人， 2013 ； Engelhardt 等人， 2018 ）。研究表明，细菌和真菌（包括真菌病原体（Coulhoun，1973 年；Talley 等人，2002 年；Delavaux 等人，2021 年 a）和丛枝菌根 (AM) 真菌（House and Bever，2018 年）和卵菌（Van West 等人，2003 年；Delavaux 等人，2021 年 a））的丰富度、丰度和组成会随着降水量的变化而变化。虽然细菌和真菌都对降水量的增加作出反应，但研究发现真菌比细菌更能耐受干旱条件（Barnard 等人，2013 年；Engelhardt 等人，2018 年）。同时，一些真菌病原体（例如锈病，Froelich 和 Snow，1986；根腐病 Wyka 等人，2018；Bevacqua 等人，2023）和腐生菌（Delavaux 等人，2021a）被发现在较潮湿的条件下繁殖。此外，陆生卵菌通常是植物病原体，它们在较潮湿的条件下多样性增加（Delavaux 等人，2021a），这可能是它们依赖水的生命周期所预期的（Thines，2018）。因此，这些对降水的不同反应对于微生物组对植物群落的反馈具有重大影响，例如在干旱条件下对 AM 真菌伙伴的依赖增加（ Stahl 和 Smith，1984 ； Schultz 等人，2001 ； Auge，2001 ； Marulanda 等人，2003 ）以及在潮湿条件下病原体的影响可能更大。因此，确定功能和分类学上不同的土壤微生物群对重大降水变化的相对敏感性，对于理解微生物组驱动的功能如何随着干旱期延长和降雨期加剧而发生变化至关重要。迄今为止，还没有研究测量过微生物功能群对降水实验性改变的广度。土壤微生物组对植物群落组成也高度敏感。植物物种丰富度的提高可以增加微生物多样性（Lamb 等人，2011 年；Burrill 等人，2023 年），因为植物物种的微生物组通常因根系结构（Saleem 等人，2018 年）、根系