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GeneTargeter：针对疟原虫恶性疟原虫进行基因组编辑的自动化计算机设计
摘要 对人类疟疾病原体恶性疟原虫中大量描述不详的蛋白质进行功能表征需要工具来实现基因组规模的扰动研究。在这里，我们介绍了 GeneTargeter (genetargeter.mit.edu)，这是一种软件工具，用于自动设计同源定向修复供体载体，以实现恶性疟原虫基因的基因敲除、条件性敲除和表位标记。我们展示了 GeneTargeter 辅助的六种不同类型的恶性疟原虫基因组敲除和条件性敲除构建体的基因组规模设计，并通过成功的供体载体组装和转染实验验证了计算设计过程。该软件的模块化特性可容纳任意目标载体，并允许定制设计，以扩展在疟原虫和其他生物体中可获得的基因组操作结果。
GeneTargeter：在疟原虫寄生虫中的基因组编辑中自动化，恶性疟原虫
丰富度与更好的编辑活动有关[54，55]。均聚物据报道偶尔会降低SGRNA效率[54-56]。 可以用两种算法之一来计算sgrna裂解预期位点的预测概率的目标分数：（1）Doench等人开发的原始规则集2分数。 cas9 sgrnas [57]，并以方位角更新（github.com/microsoftresearch/azimuth）;或（2）用于与CAS12A SGRNA一起开发的Cindel分数[53]。 最后，可用的靶向活动评分算法包括HSU等人开发的分数。 [58]和Doench等人开发的切割确定（CFD）得分。 [57]。 两者都是基于选择的SGRNA与目标基因组中所有其他可能的SGRNA之间成对比较的分数，并且使用系数矩阵确定成对得分，该系数矩阵在SGRNA中考虑了不匹配位置，以及在CFD得分的情况下确定了不匹配的身份。 因为两个分数的系数矩阵均来自均聚物据报道偶尔会降低SGRNA效率[54-56]。可以用两种算法之一来计算sgrna裂解预期位点的预测概率的目标分数：（1）Doench等人开发的原始规则集2分数。cas9 sgrnas [57]，并以方位角更新（github.com/microsoftresearch/azimuth）;或（2）用于与CAS12A SGRNA一起开发的Cindel分数[53]。最后，可用的靶向活动评分算法包括HSU等人开发的分数。[58]和Doench等人开发的切割确定（CFD）得分。[57]。两者都是基于选择的SGRNA与目标基因组中所有其他可能的SGRNA之间成对比较的分数，并且使用系数矩阵确定成对得分，该系数矩阵在SGRNA中考虑了不匹配位置，以及在CFD得分的情况下确定了不匹配的身份。因为两个分数的系数矩阵均来自
在三唑衍生物的计算机研究中，作为酸性培养基中低碳钢的腐蚀抑制剂
理论方法（例如量子计算和Monte Carlo（MC）模拟，由于学习结构的相对较快方法，在研究腐蚀抑制剂方面非常重要。在本文中，利用了几种半经验量子计算方法（AM1，PM3和PM6）来研究某些三唑的腐蚀抑制效率（CIE），作为金属腐蚀的抑制剂（降低了降低了降低了至1 m盐酸）。MC模拟技术用于本研究来计算吸附能。优化的基态几何形状，最高占用分子轨道（E HOMO）的能级，最低无占用分子轨道（E Lumo）的能级，吸附能和偶极矩（μ）与三氮化衍生物的CIE相关。建议三个方程式计算CIE。在CIE EXP和CIE计算之间发现了良好的协议。CIE EXP和CIE CALC之间的相关系数（R）位于0.931至0.955之间。AM1，PM3和PM6可有效测量CIE。 回归分析在非线性方程中包含吸附能时使用的量子参数较少。 e广告可以减少描述符数量，以创建易于使用和短暂的模型。AM1，PM3和PM6可有效测量CIE。回归分析在非线性方程中包含吸附能时使用的量子参数较少。e广告可以减少描述符数量，以创建易于使用和短暂的模型。
将葱属CEPA化合物鉴定为对肺癌的有前途的抑制剂：一项silico研究
现代治疗选择是基于疾病的生物学来源。从历史上看，采用自然疗法来治疗或减少疾病。研究和技术的进步导致发现了参与疾病的大分子，引导化学家设计和合成更有效的生物活性化学物质。但是，将药物带到市场需要多个步骤，障碍和大量资源，在2009年至2018年期间，年费用达到28亿美元[10]。要解决这些经济和时间问题，需要新技术。计算机辅助药物设计（CADD）已成为药物发现和开发的关键工具。学者和制药公司都利用CADD查找和优化生物活性分子。CADD已用于在开发的各个阶段找到或优化许多药物[11-13]。
应用计算机免疫信息学和反向疫苗学方法设计的胰腺癌 mRNA 疫苗
胰腺导管腺癌是最常见的胰腺癌，被认为是全球重大健康问题。化疗和手术是目前胰腺癌治疗的主要手段；然而，只有少数病例适合手术，大多数病例会经历复发。与 DNA 或肽疫苗相比，胰腺癌的 mRNA 疫苗更有前景，因为它们具有递送、增强免疫反应和降低突变倾向性等优点。我们通过分析 S100 家族蛋白构建了一种 mRNA 疫苗，S100 家族蛋白都是晚期糖基化终产物受体的主要激活剂。我们应用了免疫信息学方法，包括物理化学性质分析、结构预测和验证、分子对接研究、电子克隆和免疫模拟。设计的 mRNA 疫苗的分子量估计为 165023.50 Da 且溶解性高度良好（平均亲水性为 -0.440）。在结构评估中，该疫苗似乎是一种稳定且功能良好的蛋白质（Z 得分为 -8.94）。此外，对接分析表明该疫苗对 TLR-2 和 TLR-4 受体具有高亲和力。此外，“疫苗—TLR-2”（-141.07 kcal/mol）和“疫苗—TLR-4”（-271.72 kcal/mol）复合物的广义 Born 和表面积溶剂化分析的分子力学也表明对受体具有很强的结合亲和力。密码子优化也提供了高表达水平，GC 含量为 47.04%，密码子适应指数得分为 1.0。一段时间内还观察到记忆 B 细胞和 T 细胞的出现，辅助 T 细胞和免疫球蛋白（IgM 和 IgG）水平增加。此外，预测mRNA疫苗的最小自由能为-1760.00 kcal/mol，表明疫苗进入细胞、转录和表达后具有良好的稳定性。该假想疫苗为未来胰腺癌的研究和治疗开发提供了开创性的工具。
利用计算机技术通过 PI3K 抑制揭示喜马拉雅蕨类植物化合物的抗癌潜力
摘要 简介 抑制参与癌症进展的信号蛋白/基因可能会影响信号级联，并可能成为对抗进展性癌症的一种可能的靶向方法。本研究旨在通过计算机技术靶向磷脂酰肌醇 3 激酶 (PI3K) 通路来评估选定的喜马拉雅蕨类植物中生物活性化合物的抗癌潜力。 材料与方法 在本研究中，我们通过从 Google Scholar、Science Direct、PubMed 等不同搜索引擎的文献搜索来识别各种喜马拉雅蕨类植物。其中，选择了四种喜马拉雅蕨类植物，其生物活性成分已经通过气相色谱-质谱 (GC-MS) 分析确定。通过 PyRx 软件对两种 PI3K 靶蛋白 (PDB ID：5OQ4 和 PDB ID：3OAW) 进行分子对接，以确定选定的生物活性成分对癌症的结合亲和力。还使用 Swiss ADME 和 ProTox-II 进行了药物可能性和毒性评估。结果与讨论分子对接研究确定了 12 种对 PI3K 通路具有良好结合亲和力（范围从 -7.3 至 -10.00 kcal/mol）的生物活性分子。在 12 种成分中，3 种名为 PC-2（Matteucinol）、PC-4（Matteuorienate- A）和 PC-9（黄烷-4-醇）的分子比参考化合物具有更高的结合亲和力。这些结果表明这些成分可以作为进一步进行癌症治疗体外和体内研究的有希望的候选药物。选定的生物活性化合物通过 PI3K 抑制表现出有希望的抗癌活性，值得进一步的实验验证和开发为潜在的癌症治疗方法。
利用计算机方法鉴定有效的天然肽脱甲酰酶抑制剂以对抗抗生素耐药性
简介抗生素耐药性是现代社会面临的一项重大全球健康挑战 [1,2]，其主要原因是多重耐药 (MDR) 细菌（通常称为“超级细菌”）的出现、传播和持续存在。这些超级细菌是导致对常规治疗干预具有耐药性的感染的罪魁祸首。人类和动物健康中广泛且不加区分地使用抗生素，再加上抗生素研究缺乏创新（新型抗生素的引入减少就是明证），这是导致抗生素耐药性发展和传播的重要因素 [3]。我们必须加快努力，不仅要制定政策遏制抗生素的不当和不合理使用，还要着力开发能够有效对抗细菌感染的新型化学实体 [4]。肽脱甲酰酶 (PDf) 是一种金属酶，它通过将蛋氨酸上的末端 N 残基转化为甲酰基部分来调节蛋白质成熟 [5,6]，作为开发新型抗菌剂的靶标具有巨大的潜力（图 1）。最初人们认为 PDf 只存在于细菌中，而且缺乏针对性药物，因此它被视为开发新型抗菌剂的希望之光 [7-9]。尽管在真核生物中已经鉴定和表征了功能性 PDf 同源物，包括人类的线粒体异构体 [10-14]，这对将该酶明确指定为相关的抗生素靶点提出了挑战，但酶学和结构研究表明，原核细胞和细胞器细胞之间 PDf 配体结合位点存在显著差异 [15-17]，证实了该酶作为引人注目的相关治疗靶点的地位。
在方向性深脑刺激中两个转向范式的计算机准确性和能效
研究深脑刺激（DBS）的临床研究提供了其在帕金森氏病（PD）（PD）和肌张力障碍（1）等运动障碍中运动症状治疗中的有效性的证据。深脑刺激涉及通过定义振幅，宽度和频率的电脉冲来刺激特定的大脑结构。脉冲是由通过植入的电线连接到靶向位于特定脑结构邻近的电极阵列的植入脉冲发生器（IPG）生成的。阵列中的电极可以具有环形或分段（即定向），后者的径向跨度较小，可以传递更大的局灶性刺激，从而导致临床良好的效果（2-6）。然而，DBS中的方向潜在线在植入程序中涉及新的挑战，因为方向引线的最终方向通常会随着预期的方向而偏离（7）。因此，取决于IPG的电子架构的引导刺激场的准确性在方向性DBS中起重要作用。市售的DBS系统使用电压控制或电流控制的电子体系结构。电压控制的系统在刺激的电极处设置了固定电压，而电流受控系统设置了固定的电流（8）。这两个架构可以合并单个源或多个来源来生成脉冲。单源体系结构可以通过同时激活一个电极或多个电极来传递刺激。在后一种情况下，称为共激活（9），由单个源控制的脉冲振幅将根据激活电极的阻抗的比率按比例分配。因此，为了共同激活，更多的电流会流过较低阻抗的电极。多个源体系结构可以明确指定由每个同时激活的电极独立传递的脉冲振幅。这种体系结构与电流受控体系结构相结合，可确保将传递给每个电极的总电流保持恒定，而不管总电极阻抗中的变化如何或活性电极之间的阻抗比。此功能可以控制DBS中的刺激场的控制转向（10）。多个独立电流控制技术（MICC）是多源和当前控制体系结构组合的一个示例。具有单一源或多个源体系结构的商业刺激器，还可以通过通过铅或电极传递多个脉冲序列来控制刺激时间。从历史上看，DBS中的这种能力被称为交织（11），最近被称为多刺激集（MSS）刺激（9）。交织/MSS涉及替代方案，因此不同时激活具有定义的脉冲振幅（电压或电流）的单电极，从而导致多个刺激率局部的交替（打击）产生。相互交织/MSS被建议作为刺激场转向选项，因为在这些刺激场的交点中，神经组织的频率将比在交叉点外（12）刺激。
CRISPR-COPIES：一个用于发现 CRISPR/Cas 促进基因整合的中性整合位点的计算机平台
摘要 CRISPR/Cas 系统已成为代谢工程和人类基因治疗中基因组编辑的有力工具。然而，使用 CRISPR/Cas 系统在染色体上定位整合异源基因的最佳位点仍然是一个悬而未决的问题。选择合适的基因整合位点需要考虑多个复杂的标准，包括与 CRISPR/Cas 介导的整合、遗传稳定性和基因表达相关的因素。因此，在特定或不同的染色体位置上识别此类位点通常需要大量的表征工作。为了应对这些挑战，我们开发了 CRISPR-COPIES，一种用于识别 CRISPR/Cas 促进的整合位点的计算流程。该工具利用 ScaNN，一种基于嵌入的最近邻搜索的先进模型，可快速准确地进行脱靶搜索，并可在几分钟内识别大多数细菌和真菌基因组的全基因组基因间位点。作为概念验证，我们利用 CRISPR-COPIES 来表征三个不同物种中的中性整合位点：Saccharom y ces cere visiae、Cupria vidus necator 和 HEK293T 细胞。此外，我们还为 CRISPR-COPIES 开发了一个用户友好的网页界面（https://biof oundry.web.illinois.edu/copies/）。我们预计 CRISPR-COPIES 将成为靶向 DNA 整合的宝贵工具，并有助于表征合成生物学工具包，实现快速菌株构建以生产有价值的生化产品，并支持人类基因和细胞治疗应用。
在2型糖尿病的植物化学物质的硅分子对接中：网络药理学方法
iabetes mellitus是一种内分泌疾病。2型糖尿病被定义为碳水化合物，脂质和蛋白质的代谢缺陷，原因是胰岛素产生降低或胰岛素耐药性增加或两者的组合（1）。在2022年，根据国际糖尿病联合会（IDF）（https://idf.org/），5.37亿和9000万人分别在全球和东南亚患有糖尿病。在9000万个人中，有7,740万是印第安人，预计到2045年将超过1.34亿。根据IDF，印度人口中糖尿病的发生百分比为8.9。 根据世界卫生组织（WHO）数据，印度所有死亡的2％是由于糖尿病及其复杂的临床意义引起的，例如视网膜病，神经病，肾病，心血管疾病和皮肤疾病（https://wwww.who.int/）。 T2DM具有复杂的病理生理过程，涉及各种因素的一致作用，从而导致疾病发展（2）。 因此，靶向T2DM途径中多种蛋白质很重要。 必须在多野兽方法（3）中确定疾病不同途径中的高度互动蛋白。根据IDF，印度人口中糖尿病的发生百分比为8.9。根据世界卫生组织（WHO）数据，印度所有死亡的2％是由于糖尿病及其复杂的临床意义引起的，例如视网膜病，神经病，肾病，心血管疾病和皮肤疾病（https://wwww.who.int/）。T2DM具有复杂的病理生理过程，涉及各种因素的一致作用，从而导致疾病发展（2）。因此，靶向T2DM途径中多种蛋白质很重要。必须在多野兽方法（3）中确定疾病不同途径中的高度互动蛋白。