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开发用于预测早期不屈服的机器学习模型突出了北极研究中RAID得分实现的强大预测重要性
治疗药物和疫苗的开发需要复制人类疾病发病机理的适当模型动物。可以将天然动物和转基因动物用作模型。转基因动物的优势在于它们模拟研究人员所需的特定特性的能力。但是，通常需要快速生产转基因动物模型，尤其是在大流行的情况下，这是Covid-19期间显而易见的。转基因的重要工具是腺相关病毒。腺相关病毒的基因组是一种方便的表达盒，用于将各种DNA构建体传递到细胞中，并且该方法在实践中被证明有效。本综述分析了与腺相关病毒基因组的特征，这使其成为转基因的有利载体。此外，还提供了利用腺相关病毒载体为遗传，肿瘤和病毒人类疾病创建动物模型的例子。
具有声学靶向基因递送的工程病毒向量
靶向基因传递到大脑是神经科学研究的关键工具，并且具有治疗人类疾病的重要潜力。然而，通常通过入侵注射限制其适用的研究范围和临床应用的范围，通常通过侵入性注射来进行常见基因载体（例如腺相关病毒（AAV））的特定地点传递。另外，集中的超声血脑屏障开口（FUS-BBBO）进行了无创，可以从系统性循环中使AAVS进入大脑的位点特异性进入。但是，当与天然AAV血清型结合使用时，该方法的转导效率有限，并且会导致周围器官的实质性不良转导。在这里，我们使用高吞吐量在体内选择来设计新的AAV矢量，专门设计用于FUS-BBBO位置的局部神经元转导。所产生的载体显着增强了超声靶向的基因递送和神经元的偏移，同时减少了周围转导，从而在两种经过测试的小鼠菌株中靶向特异性的靶向提高了十倍以上。除了增强非侵入性基因递送到特定大脑区域的唯一已知方法外，这些结果还建立了AAV矢量为特定物理递送机制而进化的AAV量的能力。
用于脑疾病诊断和治疗的核酸药物载体
核酸药物具有靶点选择丰富、设计简单、疗效良好且持久等优点，在脑疾病治疗中被证实具有不可替代的优越性，而载体是治疗效果的决定性因素，循环中降解清除、血脑屏障、细胞摄取、内体/溶酶体屏障、释放等严格的生理屏障阻碍核酸药物通过载体送达脑部，针对单一靶点的核酸药物对治疗机制复杂的脑疾病效果不佳，患者个体差异导致核酸药物治疗脑疾病存在很大的不确定性。本综述首先简要总结了核酸药物的分类，然后讨论了药物输送过程中的生理屏障和普适性的应对策略，并介绍了这些普适性的应对策略在核酸药物载体上的应用方法，随后探讨了以核酸药物为基础的脑疾病联合治疗的多药方案及相应载体的构建。接下来，我们将讨论通过医学影像诊断信息对患者进行分层和个性化治疗的可行性以及将造影剂引入载体的方式。最后，我们将展望基于载体的脑疾病综合诊断和基因治疗的未来可行性和剩余挑战。
辅助依赖性腺病毒载体在 CRISPR-cas9 介导的肺癌基因治疗中的潜力
摘要 自从利用 CRISPR/Cas9 编辑 DNA 以来，基因治疗领域见证了基因编辑的巨大进步，为治疗囊性纤维化 (CF) 等疾病开辟了新途径。CF 是由囊性纤维化跨膜传导调节器 (CFTR) 基因突变引起的。尽管使用 CRISPR/Cas9 在体外进行基因编辑取得了成功，但在体内使用 CRISPR/Cas9 治疗 CF 肺病仍然存在挑战。将 CRISPR/Cas9 递送到肺部以及难以达到临床疗效所需的效率带来了新的挑战。病毒和非病毒载体已被证明可以成功地在体内递送 DNA，但 CFTR 的持续表达不足。在辅助依赖性腺病毒载体 (HD-Ad) 引入之前，使用第一代病毒载体治疗肺部遗传疾病的临床试验显示疗效有限。由于 HD-Ad 具有容量大、免疫原性低等优点，再加上 CRISPR/Cas9 系统的多功能性，将 CRISPR/Cas9 通过 HD-Ad 递送至气道用于肺部基因治疗具有巨大潜力。在这篇综述中，我们讨论了 CRISPR/Cas9 在 CF 基因治疗中的应用现状、该领域现有的挑战以及 CRISPR/Cas9 在肺部的存在带来的新障碍。通过对这些挑战的分析，我们提出了使用 HD-Ad 载体进行 CRISPR/Cas9 介导的肺部基因治疗的潜力，并以囊性纤维化肺部疾病为治疗模型。关键词：腺病毒，基因治疗，气道基因递送，Cas9，囊性纤维化
利用 RNA 病毒载体对植物基因组进行可遗传的 CRISPR-Cas9 编辑
病毒感染的系统性传播促进了编辑成分在植物组织内的积累。这导致了高效和快速的基因组编辑，从而为评估单向导 RNA (sgRNA) 设计的有效性和特异性提供了理想的筛选工具。几种基于植物 RNA 病毒的复制子已成功用于在组成性表达 Cas9 核酸酶的转基因植物中传递 sgRNA。9–19 然而，每种病毒载体都有自己的分子生物学特性，并且仅限于特定的宿主范围。在这里，我们描述了两种源自马铃薯病毒 X (PVX；Potexvirus 属) 和烟草脆裂病毒 (TRV；Tobravirus 属) 的病毒载体的工程改造，用于在模型物种本氏烟中传递非间隔 sgRNA（图 1）。所提出的 PVX 系统由单个二元载体 pLX-PVX 组成，该载体包含 PVX 基因组序列和一个来自竹花叶病毒 (BaMV) 的异源亚基因组启动子以驱动插入表达 (图 2)。TRV 系统依赖于 pLX-TRV1 和 pLX-TRV2，这是两个具有兼容来源的 T-DNA 载体，可同时进行病毒基因组成分的农杆菌接种 (JoinTRV)。pLX-TRV1 提供复制酶功能，而 pLX-TRV2 包含一个工程化的 TRV RNA2 序列和一个来自豌豆早褐病毒 (PEBV) 的异源亚基因组启动子以驱动插入表达 (图 2)。这两个病毒系统均基于 pLX 系列的紧凑 T-DNA 二元载体20，这些载体已成功用于通过农杆菌介导的接种 (农杆菌接种) 启动 RNA 和 DNA 病毒感染。 21–23 重组病毒复制子与 sgRNA 构建体组装并通过农杆菌接种递送到表达 Cas9 的植物中。系统性病毒感染导致生殖系基因组编辑和编辑后代的恢复（图 1）。
通过特征向量联合对齐实现 P300 脑机接口的迁移学习
摘要 — 本文介绍了一种新的迁移学习方法，即群组学习，它可以联合对齐多个域（多对多），以及一种扩展方法，即快速对齐，它可以将任何其他域与先前对齐的域组对齐（多对一）。在脑机接口 (BCI) 数据上评估了所提出的组对齐算法 (GALIA)，并研究了该算法的最佳超参数值以了解分类性能和计算成本。使用了六个公开的 P300 数据库，包含来自 177 个受试者的 333 个会话。与传统的针对特定受试者的训练/测试流程相比，群组学习和快速对齐均显著提高了分类准确率，但临床受试者的数据库除外（平均改进：2.12±1.88%）。GALIA 利用循环近似联合对角化 (AJD) 来找到一组线性变换，每个域一个，联合对齐所有域的特征向量。群组学习实现了多对多迁移学习，同时不会损害非临床 BCI 数据的分类性能。快速对齐进一步扩展了任何未见域的群组学习，从而允许具有相同属性的多对一迁移学习。前一种方法使用来自先前受试者和/或会话的数据创建单个机器学习模型，而后一种方法利用训练后的模型来处理未见域，无需进一步训练分类器。
利用 RNA 病毒载体对植物基因组进行可遗传的 CRISPR-Cas9 编辑
液氮 n/an/a 关键商业检测 NEBuilder® HiFi DNA 组装预混液 New England Biolabs E2621S BsaIHF®v2 (20 U/µL) New England Biolabs R3733S Phusion TM 高保真 DNA 聚合酶 Thermo Fisher Scientific F530S MluI (10 U/µL) Thermo Fisher Scientific ER0561 ApaI (10 U/µL) Thermo Fisher Scientific ER1411 XhoI (10 U/µL) Thermo Fisher Scientific ER0691 EcoRI (10 U/µL) Thermo Fisher Scientific ER0271 RevertAid TM 逆转录酶 Thermo Fisher Scientific EP0441 RiboLock RNase 抑制剂 (40 U/μL) Thermo Fisher Scientific EO0381 NucleoSpin® 质粒试剂盒 Macherey-Nagel 740588.250 Zymoclean 凝胶 DNA 回收试剂盒 Zymo Research D4001 Zymo-Spin I Zymo Research C1003-250 嗜热菌 (Tth) DNA 聚合酶 Biotools 10.003 寡核苷酸 D1789 GGGAATCAATCACAGTGTTGGC
基于原子向量和深度学习的超导体临界温度预测
摘要：本文提出一种结合卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）的混合神经网络（HNN）来提取材料的高级特征用于超导体的临界温度（T c）预测。首先，通过从材料计划（MP）数据库中获取73,452个无机化合物并构建原子环境矩阵，通过对原子环境矩阵进行奇异值分解（SVD）得到87个原子的向量表示（原子向量）。然后，利用所得原子向量按照超导体化学式中原子的顺序实现超导体的编码表示。使用12,413个超导体训练的HNN模型的实验结果与三种基准神经网络算法和多种机器学习算法进行了比较，采用了两种常用的材料表征方法。实验结果表明,本文提出的HNN方法能有效提取超导体原子间的特征关系,对T c 的预测具有较高的准确率。
神经退行性疾病基因治疗的病毒和非病毒载体：综述和建议
作为阿尔茨海默氏症，帕金森氏症，亨廷顿和肌萎缩性侧面硬化症（ALS），带来了重大挑战，这在很大程度上是由于这些疾病的复杂性质，难以在血脑屏障（BBB（BBB）中提供治疗剂（BBB）的困难，以及在中心神经系统中的持续交付，以及CNS Cranis System（1）[1 CNS）[1 CN）[1 CN] [1 CN）[1 CN] [1 CN）[1 CN] [1）。基因疗法已成为这些疾病的潜在治疗策略，为靶向遗传水平的疾病根本原因的可能性[2]。已批准了各种递送系统和基因治疗携带者（图1）[3]。已经探索了病毒和非病毒载体，用于将治疗基因递送至中枢神经系统[4]。非病毒载体通常更安全且易于产生，但效率也较低[5]。病毒向量往往更有效地将基因传递到细胞中，但它们具有潜在的安全风险，尤其是在免疫反应和插入性方面