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利用工程重组酶将位点特异性 DNA 插入人类基因组
将大型 DNA 序列精确插入基因组的技术对于各种研究和治疗应用至关重要。大型丝氨酸重组酶 (LSR) 可以介导多千碱基 DNA 序列的直接、位点特异性基因组整合，而无需预先安装着陆垫，但目前的方法存在插入率低和脱靶活动率高的问题。在这里，我们提出了一个全面的工程路线图，用于联合优化 DNA 重组效率和特异性。我们结合定向进化、结构分析和计算模型来快速识别附加突变组合。我们通过供体 DNA 优化和 dCas9 融合进一步提高了性能，从而实现了同时招募目标和供体。顶级工程 LSR 变体在内源性人类基因座上实现了高达 53% 的整合效率和 97% 的全基因组特异性，并有效整合大型 DNA 货物（测试高达 12 kb），以在具有挑战性的细胞类型（包括非分裂细胞、人类胚胎干细胞和原代人类 T 细胞）中稳定表达。这种合理设计 DNA 重组酶的蓝图使得精确的基因组工程成为可能，而不会产生双链断裂。
使用长阅读的RNA测序推进基因组注释：Igdrion设施的见解
1。van Dijk El，Jaszczyszyn Y，Naquin D，ThermesC。测序技术的第三次革命是测序技术的简短历史。遗传学趋势2018; 34：666–81。 2。 di Tommaso P，Chatzou M，Floden EW，Barja PP，Palumbo E，NotredameC。NextFlow启用可重现的计算工作流程。 NAT Biotechnol 2017; 35：316–9。 3。 Chen Y，Sim A，Wan YK，Yeo K，Lee JJX，Ling MH等。 与BAMBU的长阅读RNA-seq数据中的上下文感知的转录本定量。 NAT方法2023; 20：1187–95。 4。 Wucher V，Legeai F，HédanB，Rizk G，Lagoutte L，Leeb T等。 feefnc：长期非编码RNA注释及其应用于狗转录组的工具。 核酸研究2017; 45：1-12。遗传学趋势2018; 34：666–81。2。di Tommaso P，Chatzou M，Floden EW，Barja PP，Palumbo E，NotredameC。NextFlow启用可重现的计算工作流程。NAT Biotechnol 2017; 35：316–9。3。Chen Y，Sim A，Wan YK，Yeo K，Lee JJX，Ling MH等。 与BAMBU的长阅读RNA-seq数据中的上下文感知的转录本定量。 NAT方法2023; 20：1187–95。 4。 Wucher V，Legeai F，HédanB，Rizk G，Lagoutte L，Leeb T等。 feefnc：长期非编码RNA注释及其应用于狗转录组的工具。 核酸研究2017; 45：1-12。Chen Y，Sim A，Wan YK，Yeo K，Lee JJX，Ling MH等。与BAMBU的长阅读RNA-seq数据中的上下文感知的转录本定量。NAT方法2023; 20：1187–95。4。Wucher V，Legeai F，HédanB，Rizk G，Lagoutte L，Leeb T等。feefnc：长期非编码RNA注释及其应用于狗转录组的工具。核酸研究2017; 45：1-12。
简单的电穿孔即可在小鼠受精卵中实现高效的 CRISPR/Cas9 基因组编辑
受精卵电穿孔是小鼠中 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑中复杂的原核注射程序的快速替代方法。然而，目前的电穿孔方案要么需要投资专门的电穿孔仪，要么需要对受精卵进行腐蚀性预处理，这会损害胚胎的活力。在这里，我们描述了一种易于适应的方法，通过使用带有合成 CRISPR/Cas9 组件的普通电穿孔仪对完整的受精卵进行电穿孔，高效地在小鼠中引入特定突变，并且技术要求最低。该方案可有效处理来自各种遗传背景的受精卵，并与其他 CRISPR 核酸酶（如 Cas12a）兼容。
解旋酶辅助连续编辑用于内源基因组的可编程诱变
人类基因组学面临的一个主要挑战是破译序列与功能之间的特定关系。然而，现有的用于在原生基因组背景下进行位点特异性超突变和进化的工具有限。在这里，我们提出了一种用于长距离、位点特异性超突变的新型可编程平台，称为解旋酶辅助连续编辑 (HACE)。HACE 利用 CRISPR-Cas9 来靶向进行性解旋酶-脱氨酶融合，该融合会在较大的 (>1000 bp) 基因组间隔内引起突变。我们应用 HACE 来识别 MEK1 中导致激酶抑制剂抗性的突变，剖析 SF3B1 依赖性错误剪接中各个变体的影响，并评估 CD69 刺激依赖性免疫增强剂中的非编码变体。HACE 提供了一种强大的工具，可用于研究编码和非编码变体、揭示组合序列与功能的关系以及发展新的生物功能。
通过基因组编辑来推进木薯分子育种：有希望的途径
摘要木薯（Manihot esculenta crantz）是一种关键的淀粉根作物，在全球范围内就粮食作物的意义排名第六，并为居住在热带地区的8亿个人提供了维持。超出其作为食物来源的关键作用，木薯也是生物材料的基本水库。木薯主要在肥沃的，低雨后的环境中蓬勃发展，面临着各种挑战，包括对病毒疾病的易感性，快速的后后恶化以及与氰基糖苷相关的潜在毒性。用于增强或引入特定性状的常规育种方法，尽管有效，但尤其是耗时的，促使人们探索了替代技术。基因组编辑工具，以CRISPR/CAS9系统为例，由于其简单性，成本效益和效率而提供了有希望的途径。这项全面的评论批判性地研究了基因组编辑在木薯中的应用，重点是增强关键特征，例如淀粉质量，氰化物排毒和对疾病的耐药性。此外，它精心探讨了该领域遇到的挑战，提供潜在的解决方案，并调查了先进的技术，包括基础编辑和质量编辑，这对推进木薯育种的努力保持了巨大的希望。
系统性可用药物的全基因组孟德尔随机化确定了慢性牙周炎的治疗靶基因
4 5 1 遵义医科大学附属口腔医院口腔颌面外科，贵州省遵义市。7 2 遵义医科大学口腔医学院、口腔医院，贵州省遵义市。8 3 遵义医药高等专科学校信息技术网络管理中心，贵州省遵义市。10 11 # 这些作者对本文贡献相同。12 ‡ 这些作者对本文贡献相同。13 * 通讯作者：宋庆高 (814641639@qq.com)14 15 摘要16 目前，慢性牙周炎 (CP) 的治疗仍面临挑战。本研究旨在利用孟德尔随机化（MR）方法在可用药物基因组中鉴定出治疗慢性牙周炎的新药物靶点。在本研究中，基于 4479 个药物基因靶点列表，在血液表达数量性状位点（eQTL）中选择了重叠基因，然后对其进行双样本 MR（TSMR），并使用来自 CP 的全基因组关联研究（GWAS）数据验证了融合转录组关联研究（TWAS），以确认与 CP 遗传相关的药物基因，并使用基于汇总数据的孟德尔随机化（SMR）分析和共定位测试多重效应。最后，对确定的药物靶点进行表型组关联研究（PheWAS）。我们应用SMR、TSMR、Fusion TWAS和一系列共定位方式来评估可用药靶点与CP之间的遗传关联。综上所述，金属蛋白酶25（MMP25）被认为是最有前途的药物靶点，此外，我们对TNFRSF18、CDC25B、STK10和ACVR2B也抱有一定信心。最后，PheWAS-MR结果显示，应用MMP25抑制剂的可能副作用包括外耳炎以及一些代谢紊乱等。综上所述，我们利用TSMR、Fusion TWAS、SMR和共定位等一系列方法确定了五个潜在的CP药物靶点，其中MMP25通过了所有测试。这一发现为未来CP药物开发提供了学术基础，并在一定程度上缩短了药物开发时间和经济成本。关键词：慢性牙周炎，全基因组孟德尔随机化，靶基因。
染色质结构可能在恶性疟原虫的全基因组分析中引入系统性偏差
摘要背景：人类疟原虫恶性疟原虫中异染色质的维持、调节和动态变化因其在互斥毒力基因表达和关键发育调节因子沉默中的调节作用而受到越来越多的关注。染色质免疫沉淀后测序 (ChIP-seq) 等全基因组分析的出现有助于了解染色质组成；然而，即使在模型生物中，ChIP-seq 实验也容易受到由潜在染色质结构引起的内在实验偏差的影响。方法：我们进行了一项对照 ChIP-seq 实验，重新分析了之前发表的 ChIP-seq 数据集，并比较了不同的分析方法，以表征恶性疟原虫全基因组分析的偏差。结果：我们发现用于 ChIP-seq 标准化的输入对照样本中的异染色质区域在整个恶性疟原虫基因组的测序覆盖率方面系统性地代表性不足。这种代表性不足，加上非特异性或低效的免疫沉淀，可能导致在这些区域识别出假富集和峰值。我们观察到，在特定和有效的 ChIP-seq 实验中，背景水平也会出现这种偏差。我们进一步报告了不同的读取映射方法如何扭曲高度相似的亚端粒区域和毒力基因家族中的测序覆盖率。为了改善这些问题，我们讨论了可用于表征真正的染色质相关蛋白的正交方法。结论：我们的结果强调了染色质结构对寄生虫全基因组分析的影响以及谨慎的必要性
牛和猪基因组中可能致病变异的证据和定位
摘要背景：本文回顾了当代猪和牛参考基因组中已发表的潜在致病变异的定位及其因果关系的证据。尽管从基因图谱和全基因组关联研究中鉴定致病变异本身就很困难，但动物遗传学研究人员已经针对几种与牲畜育种相关的性状提出了推定的致病变异。结果：为了进行这篇综述，我们阅读了支持牛和猪的 13 个基因（ABCG2、DGAT1、GHR、IGF2、MC4R、MSTN、NR6A1、PHGK1、PRKAG3、PLRL、RYR1、SYNGR2 和 VRTN）存在潜在致病变异的文献，并将它们定位在当代参考基因组中。我们审查了它们之间的因果关系的证据，旨在将基因座、拟议的致病基因和拟议的致病变异的证据区分开来，并报告在牛或猪基因组中定位序列变异所需的生物信息学搜索和策略。结论：总而言之，通常有很好的证据表明基因座水平存在关联，八个基因座存在特定致病基因的证据，六个基因座存在特定致病变异的一些实验证据。我们建议报告新的潜在致病变异的研究人员使用参考坐标系统，显示本地序列上下文，并将变异提交到存储库。
单倍型解析基因组组装和 VitExpress 的实现，VitExpress 是一个用于葡萄的开放式交互式转录组平台
与大多数作物不同，由于葡萄的杂合性，传统育种对葡萄的益处甚微。令人惊讶的是，我们今天看到的主要栽培葡萄品种与几个世纪前一样；它们缺乏适应不断变化的环境的特性。然而，气候变化和对环境的担忧要求葡萄栽培进行重大变革，需要过渡到基于知识的概念和先进的基因组学工具。我们在此报告了两种葡萄品种的单倍型解析基因组组装的生成以及 VitExpress 的建立，VitExpress 是一个开放的交互式转录组学平台，提供基因组浏览器和集成的网络工具，用于表达分析和基因相关性研究。这些社区资源和工具预计将促进葡萄研究的几个领域的进步。
与遗传变异相关的基因组编辑脱靶的可扩展评估
1. 波士顿儿童医院血液科/肿瘤科、丹娜法伯癌症研究所儿科肿瘤科、哈佛干细胞研究所、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所、哈佛医学院儿科系，马萨诸塞州波士顿 02115，美国