AI社区专注于蛋白质。自Alphafold2 Jumper等人出版以来。(2021)在2021年,人们对AI驱动的蛋白研究引起了巨大的兴趣。这一突破对结构生物学,药物发现和生物技术产生了深远的影响,从而为蛋白质设计和工程提供了新的生物学见解和高级AI工具。同样,机器学习会议已经看到了用于结构生物学和药物设计的论文激增,但大多数工作都集中在蛋白质和小分子上。尽管Alphafold2的成功也引起了人们对核酸研究的核酸(RNA和DNA)的关注,但仍有尚待探索核酸研究的AI机会。在这个研讨会上,我们的目标是将聚光灯转移到核酸,希望在机器学习与核酸研究的交集中引发协作和创新。研讨会将讨论与蛋白质相比,促进现实世界应用以及AI研究对诊断,治疗和生物技术的影响的独特挑战。
摘要 DNA 聚合酶以模板指导的方式催化脱氧核苷酸添加到 DNA 引物上。模板指导的要求将这些酶与其他不利用模板的核苷酸转移酶(如末端脱氧核苷酸转移酶)区分开来。寡核苷酸底物用于表征来自各种原核生物和真核生物来源的 DNA 聚合酶进行的新型非模板核苷酸添加反应。通过在高分辨率变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分析反应产物,其中脱氧核苷酸被添加到平端 DNA 底物的 3' 羟基末端。来自 Ihermus aguaticus 的 DNA 聚合酶、来自鸡胚的聚合酶 a、大鼠聚合酶 B、来自禽类髓母细胞瘤病毒的逆转录酶和来自酿酒酵母的 DNA 聚合酶 I 都进行平端添加反应。该反应需要双链 DNA 底物,但不需要模板链的编码信息。这些结果表明,模板指令不是 DNA 聚合酶催化核苷酸转移反应的绝对要求。
2。核酸是Friedrich Miescher于1871年发现的最大,最复杂的有机分子。它们是所有负责存储,传输和翻译遗传信息的细胞中发现的大分子。3。有两种类型的核酸:核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸核酸(DNA)。DNA是用于遗传信息,控制RNA合成的永久存储位置,并根据其氮基碱序列确定蛋白质的发育。4。通过将核酸与细胞核分离,因此可以发现核酸的发现。这些大分子的分子块超过1亿。5。核酸函数包括: * DNA存储遗传信息永久 * DNA控制RNA合成 * DNA基于其氮基序列决定蛋白质的发育6。DNA的双螺旋形成可确保通过在失去或破坏的遗传信息(例如Down's Syndrome或镰状细胞贫血)的情况下提供备份链,从而确保不会发生障碍。7。RNA功能包括: *使用遗传信息合成蛋白质 *基于运输的遗传信息指导蛋白质合成 *通过质膜传递遗传信息8。核酸通过控制有丝分裂,减数分裂和提供细胞呼吸的能量在人体中起着至关重要的作用。9。有丝分裂涉及在细胞分裂过程中复制染色体,从而允许创建具有与母细胞相同遗传信息的相同的子细胞。10。11。减数分裂使用核酸复制来创建性细胞,从而使生殖成为可能,没有生命将无法持续。核酸可以通过利用氮碱腺苷和核糖来提供ATP形式的能量。12。核酸是具有高分子量的物质,由碳,氢,氧,氮和磷组成,并在水解后分解成核苷酸。DNA仅在细胞核内发现,其中包含指导蛋白质产生的遗传信息。通常将其比作蓝图,存储用于构建蛋白质和其他细胞成分的说明。
尽管基于 CRISPR-Cas9 的技术得到了快速而广泛的应用,但用于调节剂量、时间和精度的便捷工具仍然有限。基于使用合成肽核酸 (PNA) 以异常高的亲和力结合 RNA 的方法,我们描述了向导 RNA (gRNA) 间隔区靶向或“反间隔区”PNA,作为以序列特异性方式调节细胞中 Cas9 结合和活性的工具。我们证明 PNA 可以快速有效地以低剂量靶向复合 gRNA 间隔区序列,并且不受序列选择性 Cas9 抑制的设计限制。我们进一步表明,短 PAM 近端反间隔区 PNA 可实现有效的切割抑制(减少超过 2000 倍),并且 PAM 远端 PNA 可改变 gRNA 亲和力以促进靶向特异性。最后,我们应用反间隔物 PNA 来对两个 dCas9 融合系统进行时间调控。这些结果提出了一种新颖的合理核蛋白工程方法,并描述了一种可快速实施的 CRISPR-Cas9 调节反义平台,以提高应用的时空多功能性和安全性。
摘要:不寻常的核酸结构是内源性修复的显著触发因素,可在序列特异性环境中发生。肽核酸 (PNA) 依靠这些原理实现非酶促基因编辑。通过在基因组内形成高亲和力异质三链结构,PNA 已被用于纠正多种人类疾病相关突变,且对靶标的影响较低。分子设计、化学修饰和递送方面的进步使得 PNA 能够在体内系统应用,从而在临床前小鼠模型中实现可检测的编辑。在 β 地中海贫血模型中,接受治疗的动物表现出临床相关的蛋白质恢复和疾病表型改善,表明 PNA 有可能用于治疗单基因疾病。本综述讨论了 PNA 技术的原理和进展及其在基因编辑中的应用,重点是结构生物化学和修复。
实现细胞内无载体货物输送的一种方法是通过施加强脉冲电场使细胞膜瞬时通透。施加电场时,立即产生的效应是在细胞膜上感应出跨膜电压(见词汇表)[1]。如果跨膜电压足够强,细胞膜就会暂时通透,从而允许外源货物进入细胞(图 1 A)。在文献中,术语“电穿孔”和“电通透”经常互换使用,以描述这一物理输送过程。在此过程中感应出的跨膜电压强度可导致细胞不可逆或可逆通透。当旨在输送可诱导细胞功能变化的分子(例如瞬时基因表达或基因组编辑)时,可逆细胞通透是首选。在整个评论中,我们使用术语电转移来描述通过应用电脉冲跨细胞膜(细胞外到细胞内,或反之亦然)的分子转移。