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依赖 Cre 的 CRISPR/dCas9 系统用于调控神经元的基因表达
对不同细胞群体进行位点特异性遗传和表观遗传靶向是分子神经科学的核心目标，对于理解复杂表型和行为背后的基因调控机制至关重要。虽然最近的技术进步使对基因表达的控制达到了前所未有的程度，但其中许多方法都集中在选定的模型生物上和/或需要针对不同应用进行劳动密集型定制。基于 CRISPR 的系统的简单性和模块化已经改变了基因组编辑的这一方面，提供了各种可能的应用和目标。然而，目前很少有可用于神经元中细胞选择性 CRISPR 调控的工具。在这里，我们设计、验证和优化了 CRISPR 激活 (CRISPRa) 和 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 系统，以实现 Cre 重组酶依赖性基因调控。出乎意料的是，基于传统双链倒置开放阅读框 (DIO) 策略的 CRISPRa 系统在没有 Cre 的情况下表现出泄漏的靶基因诱导。因此，我们开发了一种内含子 Cre 依赖性 CRISPRa 系统 (SVI-DIO-dCas9-VPR)，该系统可缓解泄漏基因诱导，并且在 HEK293T 细胞和大鼠原代神经元培养物中，其在内源基因方面的表现均优于传统 DIO 系统。使用基因特异性 CRISPR sgRNA，我们证明 SVI-DIO-dCas9-VPR 可以以 Cre 特异性方式激活高度可诱导基因 (GRM2、Tent5b 和 Fos) 以及中等可诱导基因 (Sstr2 和 Gadd45b)。此外，为了说明此工具的多功能性，我们创建了一个平行的 CRISPRi 构建体，仅在存在 Cre 的情况下，它才成功抑制了 HEK293T 细胞中荧光素酶报告基因的表达。这些结果为不同模型系统中的 Cre 依赖性 CRISPR-dCas9 方法提供了一个强大的框架，并且当与常见的 Cre 驱动线或通过病毒载体进行 Cre 递送相结合时，将实现细胞特异性靶向。
一种针对神经元精确基因组编辑的优化CRISPR/CAS9方法
摘要在非分裂细胞（如神经元）中，大型DNA片段对标记内源性蛋白的有效敲入仍然尤其具有挑战性。，我们以T WO（TKIT）指南为基于CRISPR/CAS9的新方法开发了T ARGE，以高效且精确的基因组敲入。通过靶向非编码区域TKIT对indel突变具有抗性。我们证明了具有各种标签的内源性突触蛋白的TKIT标记，在小鼠原发性培养的神经元中的效率高达42％。在小鼠中利用子宫电穿孔或病毒注射，可以将AMPAR亚基标记为超超金霉素，从而可以使用两光子显微镜在体内可视化内源性AMPARS。我们进一步使用TKIT来评估内源性AMPAR的迁移率，并在光漂白后荧光回收率。最后，我们表明TKIT可用于标记大鼠神经元中的AMPAR，在另一种模型生物体中证明了精确的基因组编辑，并突出了TKIT作为可视化内源性蛋白质的方法的广泛潜力。
标题：Rigosertib通过PD-L1一种针对神经元精确基因组编辑的优化CRISPR/CAS9方法
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证。是根据作者/资助者提供的预印本（未经同行评审认证）提供的，他已授予Biorxiv的许可证，以在2020年11月30日发布的此版本中显示此版本的版权持有人。 https://doi.org/10.1101/2020.11.11.30.402883 doi：Biorxiv Preprint
通过TP53中的CMYC蛋白过量生产和RB1耗尽源自人类胚胎干细胞
crispr screens in IPSC-Derived neurons reveal principles of tau protests avi J. Samelson 1 , Nabela Ariqat 1 , Justin McCetney 2,3,4 J. Travaglini 6 , Victor L. lam 7 , Darn Goodness 1 , Gay Dixon 1 , Emily Marzette 1 , Julianne Jin 1 , Ruilin Tiian 1 , Eric tse 1,8 , Rome Abskharon 9，Henry Pan Lawrence 3,10，Jason E. Geswicki 1,7，David Eisenberg 9,11，Nicholas M.因此12，Daniel R. Southworth 1,8，John D. Gross 7，Li Gan 5<美国加利福尼亚州旧金山大学神经退行性疾病DIV加利福尼亚大学旧金山分校，定量生物科学研究所（QBI），美国加利福尼亚州旧金山，美国3。加利福尼亚大学SAN
CRISPR屏幕在IPSC衍生的神经元中揭示了tau proteostasis 的原理 人类诱导的多能干细胞的扰动细胞图集 多态串联重复在免疫景观上形状的单细胞基因表达 蛋白质生成进化扩散 注释冷冻卷：机器学习挑战 胎盘猪中的胎盘HIGF1纳米颗粒基因治疗在肝脂质和葡萄糖代谢相关的信号通路中以胎儿性别特异性方式改善胎儿生长限制相关的变化 西尼罗河病毒在欧洲传播的生物气候建模，特别关注乌克兰 单元格中的信号：用于治疗的多模式和上下文化的机器学习基础 SPAMTP：空间代谢组学和转录组学数据的综合统计分析和可视化 使用捕获的离子迁移率和DDAP 通过成对的细胞表面和病毒1 增强了慢病毒基因递送到哺乳动物细胞 坏死性到凋亡信号轴是炎症性肠病的基础 Devider：多种单倍型的长阅读重建 pyr1生物传感器驱动的全基因组CRISPR筛选，用于改善Kluyveromyces Marxianus的单甲苯样产生 果糖-2,6-双磷酸盐恢复TDP-43病理 - bean（psophocarpus tetragonolobus）
蛋白质tau的抽象聚集定义了tauopathies，其中包括阿尔茨海默氏病和额颞痴呆。特定的神经元亚型有选择地容易受到tau聚集的影响，随后的功能障碍和死亡，但潜在的机制尚不清楚。系统地揭示了控制人类神经元中Tau聚集体积累的细胞因子，我们在IPSC衍生的神经元中进行了基于基因组CRISPRI的修饰筛网。屏幕发现了预期的途径，包括自噬，以及意外的途径，包括ufmylation和GPI锚构成。我们发现E3泛素连接酶CUL5 SOCS4是人类神经元中tau水平的有效修饰符，泛素化tau，与小鼠和人类中的auopanty的脆弱性相关。线粒体功能的破坏会促进tau的蛋白酶体错误处理，从而产生tau蛋白水解片段
移动循环DNA调节CNS神经元中的内存和通信
刺激神经元引起的刺激会引起直接与早期基因的转录，这一过程需要在几分钟内通过托泊异构体IIB产生的染色体DNA局部位点形成双链断裂（DSB），然后在几个小时内修复。清醒，探索新的环境以及上下文恐惧条件也引起了需要DSB和修复的突触基因的转折。已有报道（在非神经元细胞中），在修复位点时，在DSB上会形成外粒体圆形DNA。i提出，激活的神经元可能在DSB部位修复过程中会产生外圆形圆形DNA，从而产生该活性模式的持久“标记”，这些模式包含来自其原产地点的序列并调节长期基因表达。尽管外染色体外DNA的种群是多种多样的，并且总体上与病理学相关，该病理是一个小圆形DNA的子类（“ microdnas”，长约100-400个碱基），很大程度上源自独特的基因组序列，并且具有吸引人的吸引力，并且具有吸引人的特征，可作为稳定，移动圆形DNA，以调节基本表达序列中的序列化型（序列）。圆形DNA可以是RNA转录的模板，尤其是抑制性的siRNA，圆形RNA和其他与microRNA相互作用的非编码RNA。这些可能调节与突触可塑性，学习和记忆有关的其他基因的翻译和转录。移动DNA的另一个可能的命运是在响应随后的激活事件而生成新的DSB站点后，将稳定地插入染色体中。因此，将移动DNA插入活性引起的基因可能倾向于使它们失活并有助于稳态调节以避免过度激发，并为神经元的激活史提供了“计数器”。此外，激活的神经元释放分泌外泌体，可以转移到受体细胞中以调节其基因表达。可移动DNA可以包装到外泌体中，以活动依赖性方式释放，并转移到受体细胞中，在那里它们可能是调节性RNA的模板，并可能掺入染色体中。最后，衰老和神经退行性疾病（包括阿尔茨海默氏病）也与神经元中DSB的增加有关。将来要评估病理学与活动引起的移动DNA以及后者是否有可能有助于发病机理的病理学与活动有关。
神经元的反向迁移：探索大脑的进化体系结构
早期的研究主要集中在神经发生（大脑中神经元的产生）和快速的神经元迁移均在胚胎发育的早期朝着一个方向移动。但研究人员发现，神经元在出生后慢慢移动以调整其最终位置，而神经元的产后反向运动导致了从三层皮层到六层新皮层的进化过渡。他们认为，如果没有反向运动，只有紧凑的三层皮层才能发展出来，而稀疏的六层新皮层的正确形成是不可能的。
与注意力相关的尾状神经元的调节取决于上丘的活性
摘要最近的工作还暗示了灵长类动物的基础神经节在视觉感知和注意力中，除了它们在运动控制中的传统作用。基底神经节，尤其是纹状体的尾状核“头”（CDH），从上凸胶（SC）接收间接的解剖连接，这是一种中脑结构，已知在视觉注意力控制中起着至关重要的作用。为了测试这些皮层结构之间可能的功能关系，我们记录了在空间注意任务中单侧SC失活之前和期间猕猴的CDH神经元活性。sc的失活显着改变了CDH神经元的注意力相关调节，并严重损害了基于CDH活性的任务类别的分类。仅在大脑的同一侧与记录的CDH神经元（不相反）失活具有这些作用。 这些结果证明了SC活性与基础神经节中与注意力相关的视觉处理之间的新型相互作用。仅在大脑的同一侧与记录的CDH神经元（不相反）失活具有这些作用。这些结果证明了SC活性与基础神经节中与注意力相关的视觉处理之间的新型相互作用。
听觉皮层神经元在行为过程中传递听觉和非听觉信息
感觉皮层的第 5 层锥体神经元将“离皮层”轴突投射到无数皮层下目标，从而广播对感知和学习很重要的高级信号。最近的研究表明，树突状 Ca 2+ 尖峰是支持离皮层神经元功能的关键生物物理机制：这些持久事件驱动突发事件，从而启动独特强大的信号来调节皮层下表征并触发与学习相关的可塑性。然而，人们对离皮层树突状尖峰的行为相关性了解甚少。当雌雄小鼠参与 GO/NO-GO 声音辨别任务时，我们使用 2 光子 Ca 2+ 对听觉离皮层树突进行成像来阐明这个问题。出乎意料的是，在我们的条件下，只有少数树突状尖峰是由行为相关的声音触发的。相反，与任务相关的树突活动大多在声音提示终止后出现，并与小鼠在行为试验的回答期间的舔器行为同时发生，与奖励消费无关。在试验回答期间，对皮质神经元进行时间选择性的光遗传沉默会损害听觉辨别学习。因此，听觉皮质系统对学习和可塑性的贡献可能在本质上部分是非感觉性的。
生物神经元的尖峰机制可能会促进人工神经网络
图1 ：（左）生物神经元由细胞体（三角形结构）和树突（小分支）组成。输出信号通过轴突（标记为“输出”）发送到其他神经元。来自另一个神经元的传入尖峰集成在突触处，即传输轴突和树突连接的点。突触由重量（W）表示。（右）在LIF模型中，降低W会延迟神经元的输出尖峰时间，直到输入太小而无法达到阈值（橙色脉冲）（橙色脉冲），并导致输出尖峰的消失。相反，QIF模型没有这样的阈值。尖峰由膜电位的差异表示，这导致输出跨度时间对重量和输入跨度的时机的连续依赖性。信用：D。Dold/维也纳大学；由APS/ Alan Stonebraker div>改编