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不断增长的人口和不断变化的环境引起了全球粮食安全的重大关注，目前几种重要农作物的改善率不足以满足未来需求1。这种缓慢的改善率部分归因于作物植物的长代时代。在这里，我们提出了一种称为“速度育种”的方法，该方法大大缩短了生成时间并加速了繁殖和研究计划。速度繁殖可用于春季麦（Triticum aestivum），硬脂小麦（T. durum），大麦（大麦（Hordeum vulgare）），鹰嘴豆（Cicer arietinum）和Pea（Pisum sativum）和4代Canola（brassica napus），代替2-3的情况下，可用于实现多达6代的春季。 我们证明，完全封闭的，可控的环境生长室中的速度繁殖可以加速植物的发展，包括成人植物特征的表型，突变研究和转化。 在温室环境中使用补充照明可以快速生成单个种子下降（SSD），并可能适应大规模的农作物改进计划。 通过发光二极管（LED）补充照明节省成本。 我们设想将速度育种与其他现代作物育种技术相结合的巨大潜力，包括高通量基因分型，基因组编辑和基因组选择，从而加速了作物的改善速度。可用于实现多达6代的春季。我们证明，完全封闭的，可控的环境生长室中的速度繁殖可以加速植物的发展，包括成人植物特征的表型，突变研究和转化。在温室环境中使用补充照明可以快速生成单个种子下降（SSD），并可能适应大规模的农作物改进计划。通过发光二极管（LED）补充照明节省成本。我们设想将速度育种与其他现代作物育种技术相结合的巨大潜力，包括高通量基因分型，基因组编辑和基因组选择，从而加速了作物的改善速度。
疫苗仍然是现代科学最强大的药物之一......
1 赞比亚国家公共卫生研究所 通讯作者：Stefanenonde@gmail.com 引用此文章 Chilengi R & Nonde, S. 大声说出来：非洲疫苗叙事必须改变，才能释放非洲大陆的潜力。健康新闻公报。2024；08（3）：3-7。
系统生理学增强功能近红外光谱：研究人类大脑的有力方法
摘要。在这篇 Outlook 论文中，我们解释了为什么当通过使用系统生理增强功能性近红外光谱 (SPA-fNIRS) 同时测量系统生理活动（例如心肺和自主神经活动）时，可以促进对功能性近红外光谱 (fNIRS) 神经成像信号的准确生理解释。SPA-fNIRS 的基本原理有两个方面：(i) SPA-fNIRS 能够更完整地解释和理解在头部测量的 fNIRS 信号，因为它们包含源自神经血管耦合和系统生理源的成分。用 SPA-fNIRS 测量的全身生理信号可用于回归 fNIRS 信号中的生理混杂成分。因此可以最大限度地减少误解。(ii) SPA-fNIRS 能够通过将大脑与整个身体的生理状态联系起来来研究具身大脑，从而对它们复杂的相互作用产生新的见解。我们预计 SPA-fNIRS 方法在未来将变得越来越重要。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证出版。全部或部分分发或复制本作品需要完全注明原始出版物，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.NPh.9.3.030801]
2025; 21（4）：1410-1435。 doi：10.7150/ijbs.96155评论双特异性抗体作为泌尿外科癌症的强大免疫治疗剂：最近的Innov
1。肾脏科学与泌尿外科研究中心，伊朗德黑兰Baqiyatallah医学科学大学临床科学研究所。2。新加坡新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院药理学系。 3。 NUS癌症研究中心（N2CR），新加坡新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院。 4。 意大利巴勒莫大学90123生物学，化学和药物科学与技术系。 5。 细胞系统和解剖学系，UT Health San Antonio，Long School of Medicine，San Antonio，美国德克萨斯州。 6。 纳米比奥高科技材料研究中心，生物科学与生物工程系，Inha University，100 Inha-Ro，Incheon 22212，大韩民国。 7。 美国马萨诸塞州波士顿的Deepliestix Inc.体外视觉部。 8。 伊朗Ahvaz Ahvaz Shahid Chamran大学兽医学院生物化学与分子生物学系。新加坡新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院药理学系。3。NUS癌症研究中心（N2CR），新加坡新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院。 4。 意大利巴勒莫大学90123生物学，化学和药物科学与技术系。 5。 细胞系统和解剖学系，UT Health San Antonio，Long School of Medicine，San Antonio，美国德克萨斯州。 6。 纳米比奥高科技材料研究中心，生物科学与生物工程系，Inha University，100 Inha-Ro，Incheon 22212，大韩民国。 7。 美国马萨诸塞州波士顿的Deepliestix Inc.体外视觉部。 8。 伊朗Ahvaz Ahvaz Shahid Chamran大学兽医学院生物化学与分子生物学系。NUS癌症研究中心（N2CR），新加坡新加坡国立大学Yong Loo Lin医学院。4。意大利巴勒莫大学90123生物学，化学和药物科学与技术系。5。细胞系统和解剖学系，UT Health San Antonio，Long School of Medicine，San Antonio，美国德克萨斯州。6。纳米比奥高科技材料研究中心，生物科学与生物工程系，Inha University，100 Inha-Ro，Incheon 22212，大韩民国。7。美国马萨诸塞州波士顿的Deepliestix Inc.体外视觉部。8。伊朗Ahvaz Ahvaz Shahid Chamran大学兽医学院生物化学与分子生物学系。
工程磷树枝状聚合物作为强大的非病毒基因传递纳米平台：癌症治疗的未来的巨大希望
* 通讯作者：Serge Mignani，巴黎笛卡尔大学，巴黎西岱大学 PRES Sorbonne，CNRS UMR 860，化学、生物化学、药理学和毒理学实验室，45, rue des Saints Peres，75006 巴黎，法国； CQM-马德拉化学中心、MMRG、马德拉大学、Penteada 校区、9020-105 丰沙尔、葡萄牙。 serge.mignani@staff.uma.pt；石向阳，CQM-马德拉化学中心，MMRG，马德拉大学，Penteada 校区，9020-105 丰沙尔，葡萄牙；东华大学化工与生物技术学院，上海 201620。 xshi@dhu.edu.cn； Jean-Pierre Majoral，CNRS 协调化学实验室，205 route de Narbonne，31077 图卢兹，Cedex 4，法国；图卢兹大学，118 route de Narbonne，31077 图卢兹，Cedex 4，法国。 majoral@lcc-toulouse.fr 学术编辑：丁建勋，中国科学院长春应用化学研究所
反义寡核苷酸的强大世界：从实验室到临床
对生物机制的理解使得开发第一种靶向疗法成为可能。这些疗法最初针对的是导致疾病或与疾病特别相关的蛋白质。对 ER 在乳腺癌中的作用的理解以及对其阻断机制的识别推动了针对所谓“激素依赖性”乳腺癌（ER 阳性、雌激素受体阳性）的激素疗法的开发。他莫昔芬现在是 ER 阳性乳腺癌的标准治疗方法。它通过竞争性抑制雌二醇与其受体的结合起作用（Jordan，2003 年）。针对特定表位的单克隆抗体也构成了一类非常重要的靶向疗法。它们彻底改变了哮喘等炎症性疾病的治疗（Pelaia 等人，2017 年）。然而，对导致疾病的基因变异的识别为使用靶向疗法提供了主要动力。例如，相互易位t(9; 22)，即费城染色体，是慢性粒细胞白血病 (CML) 的标志。因此，t(9;22) 易位最先用于确诊 CML (Heisterkamp 等，1990 年；Rowley，1973 年)。这种易位会产生异常的融合基因 (BCR-ABL)。由此产生的 BCR-ABL 融合蛋白由于其组成性酪氨酸激酶活性而具有致癌特性 (Lugo、Pendergast、Muller 和 Witte，1990 年)。与蛋白激酶催化位点结合的 ATP 竞争性抑制剂的开发导致了一种特异性疗法：伊马替尼或 Gleevec ®，从而彻底改变了 CML 和其他疾病的治疗方式 (Kantarjian 和 Talpaz，2001 年)。同样，致癌 NTRK（神经营养性原肌球蛋白相关激酶）融合基因的鉴定最近导致了特异性抑制剂（larotrectinib 或 Vitrakvi ®、entrectinib 或 Rozlytrek ®）的开发，用于治疗成人和儿童的 NTRK 阳性癌症（Cocco、Scaltriti & Drilon，2018 年）。在肿瘤学中，针对复发性点突变的特异性抑制剂也得到了广泛开发（Martini、Vecchione、Siena、Tejpar & Bardelli，2012 年；Skoulidis & Heymach，2019 年）。在某些情况下，会产生很少或根本不产生蛋白质。胰岛素就是这种情况，胰岛素依赖型糖尿病（I 型）患者缺乏这种酶。患者接受胰岛素疗法治疗，通过施用替代蛋白质来忠实重现胰岛素生理分泌的效果。 1982 年，第一种人类胰岛素蛋白上市，开创了一种新模式：可以修改激素蛋白的序列，使其药代动力学特性与患者的生理需求相匹配（McCall & Farhy，2013 年）。除了这些“蛋白质特异性”疗法外，还开发了针对 DNA（脱氧核糖核酸）的方法。至于蛋白质，最初的治疗尝试是基于对 DNA 的整体改变，例如通过使用烷化剂。这些药物会诱导非特异性共价键的产生，从而产生 DNA 加合物。它们会破坏复制和转录，这解释了它们在癌症治疗中的用途（Noll、Mason 和 Miller，2006 年）。插入也是小平面分子与 DNA 的一种特殊结合模式。它们会改变 DNA 的构象，破坏 DNA 和 RNA 聚合酶的活性（Binaschi、Zunino 和 Capranico，1995 年）。靶向 DNA 的分子并不局限于肿瘤学应用。例如，甲氨蝶呤是一种在细胞周期 S 期抑制核酸合成的抗代谢物，它已经取代了传统上使用的银盐用于治疗类风湿性关节炎（Browning、Rice、Lee 和 Baker，1947 年）。除了这些以非特异性方式与 DNA 相互作用的分子之外，人们还设想了针对性策略，以纠正导致疾病的有害基因。这种方法被称为基因疗法（Kaufmann、Büning、Galy、Schambach 和 Grez，2013 年）。一个非常有前景的例子（正在申请上市许可 [MA]）涉及治疗 β 地中海贫血症，这是一种血红蛋白遗传性疾病。在这里，患者的干细胞被分离并被改造以替换有害基因，这样它们就可以产生正常的血红蛋白。然后将改造后的细胞注射回患者体内（Cavazzana-Calvo 等人，2010 年；Thompson 等人，2018 年）。这些令人惊叹的方法可以用于治疗许多疾病，包括糖尿病，尽管它们的实施非常复杂。最后，长期以来被认为是简单中间分子的 mRNA 最近已成为感兴趣的治疗靶点。 mRNA 是精细转录和转录后调控的位点，与许多疾病有关。因此，近年来 RNA 分子也受到关注，因为这些分子与蛋白质和 DNA 一样，是开发靶向疗法的候选分子（Disney、Dwyer 和 Childs-Dis-ney，2018 年）。第一种反义寡核苷酸 (ASO) 就是在这种背景下出现的。ASO 是单链合成 RNA 或 DNA 分子，平均长度为 12 至 25 个核苷酸。它们的序列与其靶标的序列互补，以确保特异性。因此，ASO 的序列由其靶标的序列决定。此外，这些分子可以定位在细胞质和细胞核中，从而可以到达细胞质和/或细胞核靶标（参见 Potaczek、Garn、Unger 和 Renz，2016 年的综述）。 ASO 经过化学改性，免受核酸酶的作用（否则会降解它们），并允许它们穿过质膜而无需矢量化。根据这些变化，ASO 可分为三代（如下所述）（图 1）。ASO 的化学性质很重要，因为它决定了其作用方式（降解目标 RNA 或掩盖位点而不降解）。因此，ASO 可以进行广泛的调节，
植物工厂技术是提高蔬菜品质的有力工具：以生菜为例
摘要 消费者对更高质量和营养丰富的新鲜蔬菜的需求日益增长。因此，迫切需要优良品种和改进的栽培方法来提高蔬菜品质。植物工厂技术 (PFT) 提供了一种先进的农业系统，其中可以精确控制环境因素，然而，由于动态人工环境中需要较长的育种过程，因此仍然有必要研究和预测 PFT 对蔬菜品质的影响。这里，选择了一种新的生菜品种作为利用 PFT 促进育种过程的案例研究。通过精确控制环境因素（例如光照配方、温度范围、二氧化碳水平和营养物质），使用 PFT 生产出高品质蔬菜，从而比露天栽培在更短的时间内获得更高的营养含量。因此，PFT 在促进育种和栽培实践以及实现收获期间蔬菜品质稳定方面显示出巨大潜力。
当强大的人工智能适得其反时
HAL 是一个多学科开放存取档案库，用于存放和传播科学研究文献，无论这些文献是否已出版。这些文献可能来自法国或国外的教学和研究机构，也可能来自公共或私人研究中心。
摘要：基因组编辑，特别是使用 CRISPR-Cas9，是操纵基因组（包括大肠杆菌）的强大工具。本研究旨在
摘要：基因组编辑，特别是使用 CRISPR-Cas9，是操纵基因组（包括大肠杆菌）的有力工具。本研究旨在利用 CRISPR-Cas9 对大肠杆菌中的 lacZ 基因进行遗传工程改造，以评估其在红薯皮（Ipomoea batatas）深层发酵过程中在淀粉酶产生中的作用。在 37ºC、pH 6.2、7.0 和 8.4 条件下培养编辑型和野生型大肠杆菌，并使用硫酸铵纯化所得淀粉酶。使用淀粉作为葡萄糖源筛选淀粉酶的产生，并在不同温度和 pH 水平下进行酶表征。没有向导 RNA (gRNA) 和阿拉伯糖的 CRISPR-Cas9 编辑的大肠杆菌显示蓝色菌落，而有 gRNA、Cas9 但没有阿拉伯糖的 CRISPR-Cas9 编辑的大肠杆菌没有菌落。用 Cas9 和阿拉伯糖但不加 gRNA 编辑的大肠杆菌也产生了蓝色菌落。当暴露于 Cas9、gRNA 和阿拉伯糖时，菌落表现出白色表型。凝胶电泳显示，暴露于 Cas9 和阿拉伯糖的大肠杆菌在 650 bp 处有两条带，而暴露于不含 gRNA 和阿拉伯糖的 Cas9 的蓝色菌落则在 1,100 bp 处显示条带。阳性对照显示三条不同的条带，而阴性对照没有。淀粉酶筛选显示野生型大肠杆菌和 CRISPR 编辑的大肠杆菌有相似的透明区。在发酵 15 天期间，pH 8.4 为野生型大肠杆菌的生长提供了最有利条件，pH 7.0 为 CRISPR 编辑的大肠杆菌的生长提供了最有利条件。温度和 pH 值测定表明，野生型和 CRISPR 编辑的大肠杆菌在 45ºC 和 pH 7 下均表现出相似的最大淀粉酶活性，酶产量没有显着差异。这些结果表明 lacZ 基因对大肠杆菌中的淀粉酶产生没有显着影响。 DOI：https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v28i10.5 许可证：CC-BY-4.0 开放获取政策：JASEM 发表的所有文章均为开放获取文章，任何人都可以免费下载、复制、重新分发、转发、翻译和阅读。版权政策：© 2024。作者保留版权并授予 JASEM 首次出版权。本文的任何部分均可未经许可重复使用，但必须引用原始文章。引用本文为：MINARI, J. B; NWOSU, GE; DADA, I. S; ABDULAZEEZ, DO (2024)。使用马铃薯皮（Ipomea batata）作为酶源，分离和表征由 CRISPR-Cas 9 编辑的 LacZ 基因和未编辑的大肠杆菌产生的淀粉酶。应用科学与环境管理杂志 28 (10) 2981-2989 日期：收到日期：2024 年 7 月 7 日；修订日期：2024 年 8 月 15 日；接受日期：2024 年 8 月 19 日出版日期：2024 年 10 月 5 日关键词：CRISPR Cas9 基因编辑、lacZ 基因、大肠杆菌、马铃薯皮发酵、淀粉酶理想的代谢催化剂是酶，它通过明确定义的途径提供各种内源性生化反应。（Singh 等人，2019 年）。由于酶存在于所有自然界物种中，包括植物、动物、和微观微生物，它们可用于工业用途。此外，在受控情况下，各种微生物酶被识别