R 环是一种非典型的三链核酸结构,包含一段 RNA:DNA 杂合体和一个不成对的单链 DNA 环。R 环具有生理相关性,可作为基因表达、染色质结构、DNA 损伤修复和 DNA 复制的调节剂。然而,非计划和持续的 R 环具有诱变性,可介导复制-转录冲突,如果不加以控制,会导致 DNA 损伤和基因组不稳定。详细的转录组分析表明,85% 的人类基因组(包括重复区域)都具有转录活性。这预示着 R 环管理在基因组的调控和完整性中起着核心作用。预计此功能对占人类基因组 75% 的重复序列具有特别的相关性。在这里,我们回顾了 R 环对着丝粒、端粒、rDNA 阵列、转座因子和三联体重复扩增等重复区域的功能和稳定性的影响,并讨论了它们与相关病理状况的相关性。
老龄化社会的需求提出了在日常情况下机器人支持人类的希望。对于这些辅助机器人,与用户自然通信的功能能力至关重要。但是,当前对话系统中使用的最先进技术远远不令人满意。对于使用这些技术的机器人选择适当的动作,例如朝橱柜移动或在听到命令“带给我杯子”时,这不是一件容易的事。房屋内部可以有许多候选杯子,并且需要将其移交给用户的特定杯子根据情况而不同。例如,它可能与准备一顿饭菜或被清除的一顿饭有关。出于实际原因,服务机器人采用的大多数对话管理机构是言语(用户的话语)和非语言(例如,视觉,运动和背景)的信息。使用这些机制,当机器人处理发音时,情况和以前的经历都没有考虑到,因此它可能会执行用户没有想象的动议。在这项研究中,当机器人由于识别误差而执行不良运动时,我们将“运动失败”定义为发生的。这项研究的目的是减少失败的风险。专注于语言理解与运动之间的关系,我们不处理成功识别用户命令的情况,但执行的运动最终导致了不良的结论。考虑一个机器人成功识别命令“选择对象”的情况,但是机器人在尝试捡起时未能掌握指定的对象。
2型糖尿病(T2DM)的越来越多的患病率是由久坐的生活方式和不健康饮食引起的全球健康问题。超出血糖控制,T2DM会影响多个器官系统,从而导致各种并发症。传统上与心血管和微血管并发症有关,但新兴证据表明对肺部健康有显着影响。肺血管功能障碍和纤维化,其特征是在T2DM的个体中越来越认识到血管张力的改变和过度的细胞外基质沉积。T2DM的发作通常是糖尿病前期的,这是一种与糖尿病增加和心血管疾病风险有关的中等高血糖状态。本评论探讨了T2DM,肺血管功能障碍和肺纤维化之间的关系,重点是与糖尿病前期的潜在联系。肺血管功能,包括一氧化氮(NO),前列环蛋白(PGI2),内皮素-1(ET-1),血栓烷A2(TXA2)和血栓形成蛋白-1(THBS1)的作用,在T2DM和Prediaia的背景下进行了讨论。将T2DM与肺纤维化联系起来的机制,例如氧化应激,失调的固定信号传导和慢性炎症。突出显示了糖尿病前期对肺部健康的影响,包括内皮功能障碍,氧化应激和失调的血管活性介质。早期检测和糖尿病阶段的干预可能会减少与T2DM相关的呼吸并发症,从而强调针对血糖调节和血管健康的管理策略的重要性。需要进行更多研究T2DM和糖尿病前期肺并发症的机制。
认知和神经行为问题是极度早产儿最严重的不良后果之一。这种神经发育障碍可以通过非药物干预来缓解,例如创造性音乐疗法 (CMT),这是一种互动的、以资源和需求为导向的方法,可提供个人社交和音乐刺激。目的是测试一项研究 CMT 作用的研究的可行性,并通过 MRI 测量 CMT 对结构和功能性大脑连接的短期和中期影响。在这项随机对照的临床试点可行性试验中,82 名婴儿被随机分配到 CMT 或标准护理。一名经过专门培训的音乐治疗师通过婴儿指导的摇篮曲式哼唱和歌唱来提供 CMT。为了测试 CMT 对大脑结构和功能的短期影响,获取了扩散张量成像数据和静息状态功能成像数据。尽管随机分组后,对照组中父母有中等程度的拒绝,但仍实现了临床可行性。40 名婴儿作为 MRI 分析的最终队列。结构性脑连接似乎受到 CMT 的中等影响,结构性连接组学分析显示,只有后扣带皮层的整合度有所提高。滞后静息态 MRI 分析显示,接受 CMT 治疗的婴儿丘脑皮层处理延迟更低、功能网络更强、主要在左前额叶、辅助运动和颞下脑区的功能整合度更高。这项试验提供了独特的证据,表明 CMT 对早产儿高阶认知、社会情感和运动功能网络的功能性脑活动和连接性具有有益影响。我们的结果表明,CMT 有可能改善早产儿的长期神经发育结果。
森林生态系统是世界上最大的碳汇之一,在陆地生物多样性和碳封存中发挥着关键作用。树木是重要的可持续资源,是农艺和经济特性的丰富来源,可提供木材、纸浆和纸张、纤维相关产品、能源和化学产品。在过去的几十年里,常规杂交育种有助于产生具有改良农艺和经济特性的植物品种。然而,林业中的常规杂交育种耗时长,已达到瓶颈。因此,需要注意改善树种的生长和农艺及经济重要性状。由于高质量基因组组装和注释工具、基因识别技术和高效基因编辑的发展,生物技术最近在作物育种方面取得了巨大进展。但与作物相比,还需要开展大量工作来组装和注释高质量基因组,鉴定调控农艺和经济重要性状的关键基因,并在表现出高杂合性的树种中进行高效的基因编辑。本前沿研究主题旨在介绍林木基因组学领域的最新基础发现,包括针对与关键农艺和经济重要性状相关的基因和途径的遗传学研究、次生生长调控的分子机制以及生物技术在木本植物遗传改良中的潜在应用。本卷分为以下部分:(1)基因组组装和注释;(2)调节树木生长、维管发育和应激反应的关键基因的功能鉴定;(3)木本植物的遗传转化和基因编辑。
消费级神经技术产品已经问世几十年了。这些产品中的大多数都基于脑电图 (EEG),而脑电图 (EEG) 是一项对噪声敏感的技术。另一种选择是功能性近红外光谱 (fNIRS),这是一种不断发展的神经成像技术,能够实时测量大脑的血流动力学活动。FNIRS 已成功通过功能性磁共振成像 (fMRI) 验证。最近,瑞典公司 Mendi 推出了一款微型无线消费级 fNIRS。本研究旨在比较 Mendi fNIRS 与成熟的实验室 fNIRS 设备对大脑活动的测量结果。19 名参与者(年龄 18-53 岁)进行了两次 Stroop 测试,同时测量了额极(布罗德曼 10 区)的氧合情况。首先,在实验室环境中使用 Biopac 的 fNIRS 设备进行测试,几周后,在家庭环境中使用 Mendi 设备重复该测试。对数据的初步分析显示,两种设备的测量结果具有良好的一致性。在群体层面,相关性为 0.81。这些中期结果需要通过更可靠的分析和后续研究来证实,但 Mendi 设备有望在群体层面提供有效的大脑活动测量,并且该设备很可能用于实验室外的研究。
转座因子 (TE) 是真核生物基因组中不可或缺的组成部分,在基因调控、重组和环境适应中发挥着多种作用。它们在基因组内移动的能力导致基因表达和 DNA 结构变化。TE 是遗传和进化研究的宝贵标记,有助于遗传图谱和系统发育分析。它们还通过促进基因重排(导致新的基因组合)来深入了解生物体如何适应不断变化的环境。这些重复序列对基因组结构、功能和进化有重大影响。本综述全面介绍了 TE 及其在生物技术中的应用,特别是在植物生物学中,由于其广泛的功能,它们现在被认为是“基因组黄金”。本文讨论了 TE 在植物发育中的各个方面,包括其结构、表观遗传调控、进化模式以及它们在基因编辑和植物分子标记中的应用。目标是系统地了解 TE 并阐明它们在植物生物学中的多种作用。
亲爱的编辑,我们最近在《转化精神病学》上发表了一篇文章,探讨了在全脑水平上评估脑功能的策略 [1]。在这篇评论中,我们介绍了几种方法,从功能性磁共振成像到功能性超声再到钙成像。对于每一种技术,我们都简要介绍了它的发展历史、物理概念、一些关键应用、潜力和局限性。我们得出的结论是,在网络水平上对啮齿动物大脑进行成像的方法正在不断发展,并将增进我们对大脑功能的理解。Zhuo 和同事的一篇评论进一步增加了解决精神病学学科从动物模型到患者的“转化”问题的复杂性 [2]。他们提出,需要彻底审查用于开发精神疾病动物模型的方法,甚至可能需要修改。例如,迄今为止,大多数精神疾病的啮齿动物模型都是使用简单的药物输注 [3] 和/或社会心理刺激 [4] 建立的。然而,关键问题是这些操作如何改变大脑的结构和功能,以及这些模型是否真正反映了人类精神疾病的病理生理学。特别是因为很难评估是否可以说从啮齿动物到人类存在逆向推理。这是一个真实且可以接受的说法。然而,这正是临床前成像旨在实现的。通过绘制动物模型中大脑网络的动态响应,并将其(如果可能)与临床研究中报告的响应进行比较,我们可以获得定量数据和参数,以确定我们的模型是否有效转化 [ 5 ]。如果这些指标表明网络级修改在时间和空间上与在人类中观察到的相似,我们可以利用更具侵入性和更具体的方法来进一步研究动物模型中的大脑记录。否则,我们必须有信心和正确性继续前进并尝试其他解决方案。最近有两个例子。 2019 年,我们证实了小鼠蓝斑核 (LC) 去甲肾上腺素能活性与大量大型脑网络(尤其是突显网络和杏仁核网络)的参与之间存在因果关系 [6]。此外,我们还可以将网络变化与去甲肾上腺素 (NE) 周转的直接标志物以及 NE 受体在整个脑部的分布联系起来。特定脑网络动态与 LC 活性和 NE 受体密度相关的假设源自人类压力研究和药理学研究 [7,8]。然而,由于不可能选择性地刺激人类的 LC,因此十多年来,这一假设一直只是一个假设。
