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引导 RNA 结构设计使组合 CRISPRa 程序能够进行生物合成分析
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。
研究实习海报研讨会及颁奖典礼
我们实验室开发了一种新颖、简化的生物信息学方法，用于从 RNA 测序计数中检测细胞水平突变，从而增强了我们对 AML 突变的了解，并促进了细胞水平的基因组分析。我的工作重点是通过将我们的机器学习预测与 SCmut 获得的结果进行比较来验证这些发现和技术，SCmut 是一种现有的统计模型，它使用大量 RNA 测序衍生的特征来预测使用 scRNA 测序的单细胞中的癌症相关突变状态。鉴于现有的 scRNA 测序数据集非常丰富，成功实施这种方法可以从技术和经济角度使癌症基因组学研究更容易进行，因为当前基于单细胞 RNA 和大量 DNA 测序的方法计算量大且难以分析。
CRISPR 介导的基因激活回路中由于资源竞争而产生的相互作用*
摘要 Ð CRISPR 介导的基因调控因其可扩展性而备受关注，可以创建越来越大的遗传回路。由于不同小向导 RNA 之间对 dCas9 资源的竞争而产生的非预期相互作用已被广泛描述为 CRISPR 介导的抑制 (CRISPRi)。对于 CRISPR 介导的激活 (CRISPRa)，这种分析在很大程度上是缺失的。在本文中，我们考虑两个必需的共享资源 (dCas9 和激活蛋白) 对 CRISPRa 进行建模，并确定通过资源竞争出现的相互作用图。多个支架 RNA (scRNA) 之间存在两个共享资源是造成两种主要现象的原因。首先，我们用数学证明了“自我隔离”效应的存在，其中 scRNA 抑制其自身的靶基因而不是激活它，从而否定了 CRISPRa 的功能。其次，我们证明与单一资源的情况相比，非靶基因的不必要抑制要强得多。这些结果表明，同时调节多种资源的新控制方法将有助于减轻 CRISPRa 中资源竞争的不良影响。
2024年末竞选活动scalebio单细胞RNA测序套件
ScaleBio Biosciences是由一支由科学家和工程师组成的多学科团队，具有下一代测序，基因组学，蛋白质组学和生物信息学方面的专业知识，并共享大型单细胞分析的使命，现在能够进行大型分析，例如SCRNA，蛋白质，蛋白质，甲基化等。
通过范围内的免疫表型提取自身免疫性疾病的免疫和临床异质性
我们对Zhao等人的研究充满兴趣和惊讶。对SGLT2抑制剂empagliflozin在全身性红斑狼疮（SLE）和MRLLPR小鼠的狼疮样肾炎中的治疗作用。1关注点是：（1）SGLT2是一种主要在肾脏近端小管中表达的钠葡萄糖转运蛋白。sglt2抑制剂可增强钠和葡萄糖排泄，以及其他机制，这些机制对心脏系统，葡萄糖代谢和造血的有益作用。相比之下，没有直接对自身免疫的影响。作者报告了对SLE的各个方面的抑制以及相关的自动免疫，也就是说，对自动反应性免疫细胞克隆产生的全部IgG和双链DNA（DSDNA）自身抗体的深刻抑制作用，在淋巴机构和骨髓中引起了不可能的效果，这使得对这种疾病的效果不佳，并提高了这种效果。（2）作者试图在人类肾脏活检和MRLLPR小鼠肾脏中的足细胞中降低SGLT2蛋白的表达，但是图2中缺乏管状信号清楚地表明，所使用的抗体未检测到SGLT2。1的确，sglt2在管状细胞的刷子边界中的显着染色，在人类肾脏活检的肾小球中几乎没有表达，抗中性粒细胞胞质抗体（ANCA）血管炎或狼疮2与肾炎2的较低者（scrna）的序列（scrna）不一足细胞中的表达水平。未使用适当的实验工具和控件。这与作者在转基因“ Podocyte”细胞系中发现强SGLT2蛋白表达的发现对比。（3）这种健康和患病的肾脏SCRNA测序数据集中的足细胞对NLRP3转录本也为阴性，因此，关于NLRP3炎性症的参与，所有的数据和推测都与已知的证据无关。尤其是，NLRP3免疫染色（在图4G中）1再次缺乏居民或浸润的单核吞噬细胞中的正信号，识别出所述信号是非特异性的。从这个意义上讲，我们最近反驳了体内原代人足细胞和小鼠足细胞中功能性NLRP3炎症体的主张。3此外，我们在同一小鼠模型中对empagliflozin进行了类似的研究，并且没有观察到任何报告的发现（未提交）。我们认为，狼疮性肾炎患者将在慢性肾脏疾病的进展和相关心血管发病率方面受益于SGLT2抑制作用，但Zhao和SoAthors的报告似乎暗示SGLT2抑制作用将是系统性自动自动抑制的有效抑制器。纸张，就其文章而言，得出的结论不受提供的数据的支持。
单细胞多...
动机：细胞的分子身份是由于异质分子层之间的复杂相互作用而产生的。单细胞测序技术的最新进展已经开放了测量这种调节分子层的可能性。结果：在这里，我们提出了鹰嘴豆泥，这是一种从单细胞多摩管数据中推断监管机制的新方法。与最先进的鹰嘴豆泥不同，鹰嘴豆泥捕获了生物学大分子之间的合作，并且可以轻松地包括分子调节的其他层。我们在配对和未配对的多摩尼斯数据集上的最先进的鹰嘴豆泥基准了鹰嘴豆泥。我们的结果证明了鹰嘴豆泥在转录因子（TF）目标，TF结合基序和调节区域预测方面提供的改进。最后，一旦应用于小鼠脑皮层的SNMC-Seq，SCATAC-SEQ和SCRNA-SEQ数据，Hummus启用了鹰嘴豆泥，可以准确地群集SCRNA轮廓并识别潜在的驱动程序TF。
'SGLT2抑制剂减轻了狼疮中的足细胞损伤...
我们对Zhao等人的研究充满兴趣和惊讶。对SGLT2抑制剂empagliflozin在全身性红斑狼疮（SLE）和MRLLPR小鼠的狼疮样肾炎中的治疗作用。1关注点是：（1）SGLT2是一种主要在肾脏近端小管中表达的钠葡萄糖转运蛋白。sglt2抑制剂可增强钠和葡萄糖排泄，以及其他机制，这些机制对心脏系统，葡萄糖代谢和造血的有益作用。相比之下，没有直接对自身免疫的影响。作者报告了对SLE的各个方面的抑制以及相关的自动免疫，也就是说，对自动反应性免疫细胞克隆产生的全部IgG和双链DNA（DSDNA）自身抗体的深刻抑制作用，在淋巴机构和骨髓中引起了不可能的效果，这使得对这种疾病的效果不佳，并提高了这种效果。（2）作者试图在人类肾脏活检和MRLLPR小鼠肾脏中的足细胞中降低SGLT2蛋白的表达，但是图2中缺乏管状信号清楚地表明，所使用的抗体未检测到SGLT2。1的确，sglt2在管状细胞的刷子边界中的显着染色，在人类肾脏活检的肾小球中几乎没有表达，抗中性粒细胞胞质抗体（ANCA）血管炎或狼疮2与肾炎2的较低者（scrna）的序列（scrna）不一足细胞中的表达水平。未使用适当的实验工具和控件。这与作者在转基因“ Podocyte”细胞系中发现强SGLT2蛋白表达的发现对比。（3）这种健康和患病的肾脏SCRNA测序数据集中的足细胞对NLRP3转录本也为阴性，因此，关于NLRP3炎性症的参与，所有的数据和推测都与已知的证据无关。尤其是，NLRP3免疫染色（在图4G中）1再次缺乏居民或浸润的单核吞噬细胞中的正信号，识别出所述信号是非特异性的。从这个意义上讲，我们最近反驳了体内原代人足细胞和小鼠足细胞中功能性NLRP3炎症体的主张。3此外，我们在同一小鼠模型中对empagliflozin进行了类似的研究，并且没有观察到任何报告的发现（未提交）。我们认为，狼疮性肾炎患者将在慢性肾脏疾病的进展和相关心血管发病率方面受益于SGLT2抑制作用，但Zhao和SoAthors的报告似乎暗示SGLT2抑制作用将是系统性自动自动抑制的有效抑制器。纸张，就其文章而言，得出的结论不受提供的数据的支持。
单细胞和批量 RNA 测序综合分析揭示结直肠癌杯状凋亡相关基因的预后模型和肿瘤微环境重塑机制
背景：最近，人们对铜凋亡（一种由铜介导的程序性细胞死亡形式）产生了浓厚的兴趣。铜凋亡相关基因影响结直肠癌 (CRC) 发展的具体机制尚不清楚。方法：在这里，我们将批量 RNA 测序与 scRNA 测序相结合，以研究 CRG 在 CRC 中的功能。选择了 61 个铜凋亡相关基因进行进一步研究。通过 Lasso-Cox 确定了 9 个预后 CRG。创建了风险评分，并将患者分为两个不同的组，即低风险评分组和高风险评分组。使用 CIBERSORT、ESTIMATE、MCP-counter、TIDE 和 IPS 对 TME 进行评分，并使用 GSVA 和 GSEA 评估两组中的通路。此外，我们使用细胞通讯分析探索基于 scRNA 测序的 COX17 和 DLAT 的肿瘤微环境重塑机制。最后，我们使用 IHC 和 qPCR 来验证 COX17 和 DLAT 的表达。结果：AOC3、CCS、CDKN2A、COX11、COX17、COX19、DLD、DLAT 和 PDHB 被认为是 CRC 中的预后 CRG。高危组预后最差，免疫缺陷表型，并且对 ICB 治疗更具抵抗力。此外，scRNA-seq 分析显示 CD4-CXCL13Tfh 中 COX17 表达升高可能导致免疫逃避，而 DLAT 具有相反的作用，逆转 T 细胞耗竭并诱导细胞焦亡以促进 CD8-GZMKT 浸润。结论：本研究利用杯状凋亡相关基因开发了一个预后框架，该框架可有效预测 CRC 患者的预后、TME 类型和对免疫治疗的反应。此外，我们的研究揭示了一个新发现，即 CRC 中 CD4- CXCL13 T 细胞内 COX17 表达水平升高会介导 T 细胞耗竭和 Treg 浸润，而 DLAT 则被发现通过逆转 T 细胞耗竭和诱导细胞焦亡来促进抗肿瘤免疫激活。
SorLA 限制小胶质细胞释放 TNFα，从而形成支持胶质瘤的大脑微环境
SorLA 由基因 SORL1 编码，是 VPS10P 结构域受体基因家族的细胞内分选受体。尽管 SorLA 最受认可的是其在神经元细胞内区室之间运送靶蛋白的能力，但最近的数据表明，其小胶质细胞表达也与脑部疾病（包括胶质母细胞瘤 (GBM)）的发病机制高度相关。在这里，我们探究了 SorLA 对胶质瘤相关小胶质细胞和巨噬细胞 (GAM) 功能特性的影响。在 GBM 微环境中，GAM 被重新编程并失去了引发抗肿瘤反应的能力。相反，它们获得了胶质瘤支持表型，这是促进胶质瘤进展的关键机制。我们对已发表的 GBM 患者 scRNA 测序数据进行了重新分析，结果显示 GAM 的功能表型与 SORL1 表达水平相关，这通过体外模型得到了进一步证实。此外，我们证明 SorLA 抑制小胶质细胞分泌 TNF α，从而限制这些细胞的炎症潜力。最后，我们表明 SorLA 的缺失加剧了小鼠胶质瘤模型中小胶质细胞的促炎症反应并抑制了肿瘤生长。
使用空间混合模型对空间转录实验进行差异基因表达分析。
空间转录组学（ST）测定法代表了如何通过在空间上探索细胞来研究组织结构的一场革命。分析中的一个共同元素是描述组织结构域或“构酸”，然后检测差异表达的基因来推断组织结构域或细胞类型的生物学认同。然而，许多研究通过使用经常应用在非空间SCRNA数据分析中的统计方法（例如，两样本t检验，Wilcoxon的等级总考试）中使用差异表达分析，因此忽略了在ST数据中观察到的空间依赖性。在这项研究中，我们表明，使用空间随机效应应用空间相关结构的线性混合模型有效地说明了空间自相关，并降低了在非空间基基差分表达测试中观察到的I型错误率的通胀。我们还表明，与非空间模型相比，具有指数相关结构的空间线性模型可以更好地适合ST数据，尤其是在空间分辨的技术方面，这些技术可以在更精细的尺度（即单细胞分辨率）上量化表达。