增强子是其他基于DNA的过程的关键调节因子,因为它们以高度调节的方式产生核小体耗尽区域的独特能力。增强子通过RNA聚合酶III(POL III)调节TRNA基因的细胞类型特异性转录。他们还负责原点复制复合复合物(ORC)与DNA复制起源的结合,从而调节原点利用,复制时机和依赖复制的染色体断裂。此外,增强剂通过增加重组激活基因(RAG)重组酶对靶位点的访问以及通过产生由RAG2 PHD域识别的三甲基化组蛋白H3-K4的局部区域来调节V(d)J重组。因此,增强子代表了解码基因组的第一步,因此它们调节生物学过程,这些过程与RNA聚合酶II(POL II)转录不同,没有专用的调节蛋白。
Abram, SV, Wisner, KM, Fox, JM, Barch, DM, Wang, L., Csernansky, JG, MacDonald, AW, & Smith, MJ (2017)。额颞叶连接可预测精神分裂症患者的认知共情缺陷和体验性负面症状。人脑映射,38 (3),1111 – 1124。https://doi.org/10.1002/hbm.23439 Abubacker, NF, Azman, A., Doraisamy, S., Azmi Murad, MA, Elmanna, MEM, & Saravanan, R. (2014)。乳腺医学图像语义注释中关联规则挖掘的基于相关性的特征选择。计算机科学讲义,482 – 493。https://doi.org/10.1007/978-3-319-12844-3_41 Adhikari, BM、Hong, LE、Sampath, H.、Chiappelli, J.、Jahanshad, N.、Thompson, PM、Rowland, LM、Calhoun, VD、Du, X.、Chen, S. 和 Kochunov, P. (2019)。精神分裂症中的功能性网络连接障碍和核心认知缺陷。 Human Brain Mapping,40 (16), 4593 – 4605。https://doi.org/10.1002/hbm.24723 Baker, JT, Holmes, AJ, Masters, GA, Yeo, BTT, Krienen, F., Buckner, RL, & Öngür, DJ (2014)。精神分裂症和精神病性躁郁症患者的皮质关联网络破坏。JAMA Psy-chiatry,71 (2), 109 – 118。https://doi.org/10.1001/jamapsychiatry。 2013.3469 Beaty, RE, Kenett, YN, Christensen, AP, Rosenberg, MD, Benedek, M., Chen, Q., Fink, A., Qiu, J., Kwapil, TR, Kane, MJ, & Silvia, PJ (2018). 通过大脑功能连接对个人创造力进行稳健预测。美国国家科学院院刊,115 (5), 1087 – 1092。https://doi.org/10.1073/pnas.1713532115 Berman, RA, Gotts, SJ, McAdams, HM, Greenstein, D., Lalonde, F., Clasen, L., Watsky, RE, Shora, L., Ordonez, AE, Raznahan, A., Martin, A., Gogtay, N., & Rapoport, J. (2016). 感觉运动和社会认知网络中断是儿童期发病的精神分裂症症状的基础。 Brain , 139 (1), 276 – 291。https://doi.org/10.1093/brain/ awv306 Binder, JR、Desai, RH、Graves, WW 和 Conant, LL (2009)。语义系统在哪里?对 120 项功能神经影像学研究的评论与荟萃分析。大脑皮层 , 19 (12), 2767 – 2796。https://doi.org/10.1093/cercor/bhp055 Bonnici, HM、Kumaran, D.、Chadwick, MJ、Weiskopf, N.、Hassabis, D. 和 Maguire, EA (2012)。解码内侧颞叶中的场景表征。海马, 22 (5), 1143 – 1153。https://doi. org/10.1002/hipo.20960 Brady, R.、Tandon, N.、Keshavan, M. 和 Ongur, D. (2017)。精神分裂症的阴性症状和额顶叶回路功能障碍。生物精神病学, 81 (10), S111。https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2017. 02.285 Briggs, RG、Chakraborty, AR、Anderson, CD、Abraham, CJ、Palejwala, AH、Conner, AK、Pelargos, PE、O'Donoghue, DL、Glenn, CA 和 Sughrue, ME (2019)。下额回的解剖学和白质连接。临床解剖学,32 (4), 546 – 556。https://doi.org/10.1002/ca.23349 Cai, M., Ji, Y., Zhao, Q., Xue, H., Sun, Z., Wang, H., Zhang, Y., Chen, Y., Zhao, Y., Zhang, Y., Lei, M., Wang, C., Zhuo, C., Liu, N., Liu, H., & Liu, F. (2024)。精神分裂症中的同源功能连接中断及其相关基因表达。神经影像,289,120551。https://doi.org/10.1016/j.neuroimage。 2024.120551 Chen, J., Müller, VI, Dukart, J., Hoffstaedter, F., Baker, JT, Holmes, AJ, Vatansever, D., Nickl-Jockschat, T., Liu, X., Derntl, B., Kogler, L., Jardri, R., Gruber, O., Aleman, A., Sommer, IE, Eickhoff, SB, & Patil, KR (2021). 任务定义大脑网络的内在连接模式允许个体预测认知症状
SARS-COV-2逃避疫苗和治疗剂的持续进化强调了对具有高遗传障碍的创新疗法的需求。因此,在SARS-COV-2病毒生命周期中识别新的药理学靶标有明显的兴趣。通过无细胞的蛋白质合成和组装筛选鉴定出的小分子PAV-104最近以某种方式针对病毒组装来靶向宿主蛋白质组装机械。在这项研究中,我们研究了PAV-104抑制人类气道上皮细胞中SARS-COV-2复制的能力(AEC)。我们表明,在永生的AEC中,PAV-104抑制了> 99%的SARS-COV-2变体的感染,而在空气界面(ALI)中培养的原代AEC中,代表体内的肺微环境。我们的数据表明,PAV-104抑制SARS-COV-2的产生,而不会影响病毒入口,mRNA转录或蛋白质合成。PAV-104与SARS-COV-2 Nucleocapsid(N)相互作用,并干扰其寡聚化,阻止粒子组装。转录组分析表明,PAV-104逆转了I型干扰素反应的SARS-COV-2诱导以及已知支持冠状病毒复制的核蛋白信号传导途径的成熟。我们的发现表明PAV-104是Covid-19的有前途的治疗候选者,其作用机制与现有的临床管理方法不同。
新复制的姐妹染色单体由粘蛋白复合物束缚在一起,但是姐妹染色单体内聚力如何与DNA复制协调不足。流行模型表明在复制之前与DNA结合的粘着蛋白通过复制通过粘着蛋白环的复制或通过重现叉子在复制叉后通过重壳组件的转移来确定凝聚力。通过可视化与预加载的粘蛋白复合物碰撞的单个复制叉,我们发现重质体将粘蛋白推向满足收敛的重新分散体的位置。虽然在DNA复制终止期间去除收敛的重新分裂,但粘蛋白仍保持在新生的DNA上。我们证明了这些粘着蛋白分子将新复制的姐妹DNA系在一起。我们的结果支持了一个新模型,其中在DNA复制终止期间建立了姐妹染色单体内聚。
摘要基因组DNA复制的基础的机制最近在古细菌中受到了挑战。的确,复制的起源缺乏对生长没有有害影响,这表明复制起始依赖于同源重组。重组依赖性复制(RDR)似乎基于重组酶RADA,当未检测到起始起源时,这是绝对要求的。这种灵活性在启动复制及其在自然界中使用的程度的起源尚待理解。在这里,我们遵循Barophilus热门菌的整个生长阶段的DNA复制过程。我们结合了深层测序和遗传学,以根据生长阶段阐明oric利用的动力学。我们发现,在t. barophilus中,使用oric从滞后到对数阶段中间的使用减少,然后在进入固定相时逐渐增加。尽管Oric没有不可或缺的性能,但RADA确实表现出了重要性。值得注意的是,敲低突变菌株首次确认了RADA在RDR中的关键作用。因此,我们证明了oric利用和同源重组之间存在紧密组合,以启动沿着生长阶段的DNA复制。总体而言,这项研究表明了多样化的生理状态如何影响DNA复制的启动,从而提供了有关环境感应可能如何影响这种基本生命机制的见解。
基因与复制的起源的接近性在细菌中的复制和转录相关过程中起关键作用。潜在来源位置的计算预测在起源发现中具有重要作用,从而严重降低了实验成本。我们将ORCA(复制评估的起源)作为可视化核苷酸差异的快速且轻巧的工具,并预测了复制起源的位置。orca使用核苷酸差异,DNAA盒区域和靶基因位置的分析来找到潜在的起源位点,并具有随机的森林分类器来预测这些位点可能是起源的。orca的预测和可视化功能使其成为有助于实验确定复制起源的有价值方法。orca用Python-3.11编写,以最少的精力处理任何操作系统,并且可以处理大型数据库。完整的实施详细信息在补充材料中提供,源代码可在GitHub上免费获得:https://github.com/zoyavanmeel/orca。
摘要引入了具有文本描述的逼真的声音剪辑能力的音频潜在不同模型,该模型有可能彻底改变我们与音频的合作方式。在这项工作中,我们初步尝试通过调查其音频输出与培训数据的比较方式来了解音频潜在不同使用模型的内部工作,这与医生如何通过听取器官的声音来听诊患者。在AudioCaps数据集中训练的文本对审计潜在分歧模型,我们系统地分析了记忆行为,作为训练集大小的函数。 我们还评估了不同的检索指标,以证明训练数据记忆的证据,发现MEL频谱之间的相似性在检测匹配方面比嵌入向量更强大。 在分析音频潜在不同使用模型中的记忆过程中,我们还发现了AudioCaps数据库中的大量重复的音频剪辑。在AudioCaps数据集中训练的文本对审计潜在分歧模型,我们系统地分析了记忆行为,作为训练集大小的函数。我们还评估了不同的检索指标,以证明训练数据记忆的证据,发现MEL频谱之间的相似性在检测匹配方面比嵌入向量更强大。在分析音频潜在不同使用模型中的记忆过程中,我们还发现了AudioCaps数据库中的大量重复的音频剪辑。
冠状病毒含有RNA病毒中最大的基因组之一,编码与蛋白水解加工,基因组复制和转录有关的14-16个非结构性蛋白质(NSP),以及四种构建成熟Virion的核心的结构蛋白。由于跨冠状病毒的保护,NSP形成了一组有前途的药物靶标,因为它们的抑制作用直接影响病毒复制,因此会影响感染的进展。显示出一种由一种RNA依赖性RNA聚合酶(NSP12),一个NSP7,两个NSP8辅助亚基和两个解旋酶(NSP13)酶形成的最小但功能齐全的复制和转录复合物。我们的方法涉及NSP12和NSP13,以使多个起点干扰病毒感染的进展。在这里,我们报告了一种合并的体外重新利用筛选方法,确定了新的和确认报告的SARS-COV-2 NSP12和NSP13抑制剂。
性别在人类大脑发育、衰老以及精神和神经系统疾病的表现中起着至关重要的作用。然而,由于发现不一致和缺乏复制,我们对人类功能性大脑组织的性别差异及其行为后果的理解受到了阻碍。在这里,我们使用时空深度神经网络 (stDNN) 模型来应对这些挑战,以揭示区分男性和女性大脑的潜在功能性大脑动态。我们的 stDNN 模型准确区分了男性和女性的大脑,在来自同一个人和三个独立队列(N ~ 1,500 名 20 至 35 岁的年轻人)的多会话数据中表现出始终如一的高交叉验证准确率(> 90%)、可复制性和可推广性。可解释人工智能 (XAI) 分析显示,与默认模式网络、纹状体和边缘网络相关的大脑特征在会话和独立队列中始终表现出显着的性别差异(效应大小 > 1.5)。此外,XAI 得出的大脑特征准确预测了性别特定的认知特征,这一发现也得到了独立复制。我们的结果表明,功能性大脑动力学中的性别差异不仅具有高度可复制性和可推广性,而且与行为相关,挑战了男性-女性大脑组织连续性的概念。我们的研究结果强调了性别作为人类大脑组织中的生物决定因素的关键作用,对于开发精神和神经系统疾病的个性化性别特定生物标志物具有重要意义,并为未来的研究提供了创新的基于 AI 的计算工具。
生物中新功能的发展是人群中连续基因组突变和选择的结果。这个过程很慢,进化速率从根本上受到临界突变率(1)的限制。divienced的进化通常通过体外产生遗传多样性来避开体内突变率的限制(2),但这并不能使生物体内基因的持续演变。细胞的突变率可以瞬时增加,但是高水平的未靶向突变会导致基因组上的灾难性突变负荷,并且是不可持续的。插入病毒基因组中的基因可以通过迭代感染新的诱变细胞来突变(3-6)。这种方法避免了增加细胞基因突变速率的挑战,并且可以扩展以选择某些表型(7)。然而,该策略仅限于不断发展的基因,这些基因足够小,可以包装到病毒中,并选择可以与感染性偶联的表型。此外,在复制应激条件下的细胞中进行选择,这可能会进一步限制可以探索的细胞表型。将突变直接引导到细胞内特定的,有针对性的DNA序列而没有实质上增加基因组突变率的策略提供了驱动靶序列加速,可持续,连续,连续的细胞演化的可能性(8-17)。通过将靶基因重组到酵母中现有的线性质粒系统开创性的工作利用了现有的天然线性质粒,该质粒在酵母菌溶胶中起作用,并由专用的,蛋白质的DNA聚合酶复制,该聚合酶不将酵母基因组复制为天然正交复制系统(12,13)。