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利用冲击波介导的核糖核蛋白递送对烟草 ADF 基因进行定向诱变，提高渗透胁迫耐受性
建立了工作流程后，我们随后使用脉冲激光诱导冲击波法将 RNP 直接递送到完整的烟草叶片细胞中，这比原生质体或受精卵更容易制备和处理。我们引入了一个预组装的 RNP，它包含 HiFi Cas9 蛋白、crispr RNA (crRNA) 和 ATTO-550 标记的反式激活 crispr RNA (tracrRNA)，靶向烟草 PDS 或 ADF 基因。荧光 tracrRNA 允许直接筛选转染细胞，因此不需要选择标记基因（图 2A'）。样本大小和实验设置与上面描述的 DsRed 转染相同（图 1A、B）。根据我们的观察，ATTO-550 荧光在激光处理后 24 小时开始变得可见，在转染后 48 小时达到最大值。根据制造商的说法，RNP 复合物的活性最长为 72 小时。
提高木薯（Manihot esculenta）抗旱能力的机制和方法
木薯 (Manihot esculenta Crantz) 据信在南美洲驯化了大约 8000 年，并于 16 世纪由商人带到了西非 [1]。木薯与包括产橡胶的 Manihot glaziovii 在内的 98 个其他物种一起，属于大戟科、木薯属 [2 – 5]。它是一种高度杂合的作物，以多倍体或二倍体的形式存在，后者有 36 条染色体 [6]，在人类消费中位居水稻和玉米之后的第三位。此外，它还可用作动物饲料，并在商业上用于生产淀粉和可生物降解塑料。该作物通过茎插繁殖，每公顷的产量范围为 5000 – 20,000 个插穗，具体取决于品种的生长性质和种植系统 [7]。作为一种作物，木薯是最耐旱的作物之一，也能耐受营养贫乏和酸性土壤。木薯产量为 3.08 亿吨，种植面积为 2780 万公顷。尼日利亚是主要生产国之一，约占全球总产量的 20%，其他主要种植国包括安哥拉、巴西、中国、刚果民主共和国、加纳、印度尼西亚、菲律宾和莫桑比克、越南和泰国 [8]。木薯在海拔 1500 – 2000 米的热带地区广泛种植。木薯种植的温度范围为 25 – 29 ℃，
定量性状基因座和候选基因与冬季小黑麦的耐受性相关（×
小黑麦的抽象冻结耐受性是导致其冬季坚韧性的主要特征。基因组区域的鉴定 - 定量性状基因座（QTL）和与冬季六倍体小黑细胞的冻结耐受性相关的分子标记 - 是这项研究的目的。为此，开发了一个新的遗传连锁图，该图是针对从“ hewo”×'magnat'f 1混合体衍生而来的92个双倍线的人口。在两个冬季，将这些线条与父母一起经过三次冻结耐受性测试。在自然秋季/冬季条件下生长和冷硬化，然后在受控条件下冻结。冻结耐受性被评估为植物回收（REC），冻结后的叶子和叶绿素荧光参数（JIP）的电解质泄漏（EL）。使用复合间隔映射（CIM）和单个标记分析（SMA）鉴定出几个荧光参数，电解质泄漏以及幸存植物百分比的三个一致QTL。第一个基因座QFR.HM-7A.1解释了冻结后电解质泄漏和植物恢复的9％。在4R和5R染色体上发现了两个QTL，解释了植物恢复中多达12％的变异，并通过选定的叶绿素荧光参数共享。最后，用于叶绿素荧光参数检测到主要基因座QCHL.HM-5A.1，该参数解释了表型变异的19.6％。此外，我们的结果证实了JIP测试是评估在不稳定的冬季环境下冻结耐受性的宝贵工具。在铬囊7a.1、4R和5R上共同存在的QTL清楚地表明，植物生存的生理和遗传关系在冷冻后，具有维持光系统II的最佳光化学活性和保存细胞膜完整性的能力。所鉴定的QTL中的基因包括编码BTR1样蛋白，跨膜螺旋蛋白（如钾通道）的跨膜螺旋蛋白和磷酸酯水解酶响应渗透胁迫以及参与基因表达调节的蛋白质的磷酸酯水解酶。
不耐受的不耐受性使有效的微生物单基因组编辑
摘要：CRISPR/CAS9系统最近已成为一种有用的基因特定编辑工具。然而，这种方法偶尔会导致由于不匹配耐受性而导致的DNA靶标和类似的DNA序列消化，这仍然是当前基因组编辑技术的显着缺点。但是，我们的研究确定，即使是靶DNA和5'截断的SGRNA之间的单基碱基不匹配也抑制了靶标识别。这些结果表明，5'截断的SGRNA/CAS9复合物可用于在微生物基因组中进行负选择单基本编辑的靶标。此外，我们证明了5'截断的SGRNA方法可用于简单有效的单基本编辑，因为它可以对DNA靶标的单个碱基进行修改，远离截短SGRNA的5'端。此外，当使用具有膨胀的原始探针邻近基序（PAM; 5'-NG）的工程Cas9核酸酶时，还允许5'截断的SGRNA进行有效的单基础编辑，这可以启用全基因组单基础量表。
复发性横纹肌溶解症和运动不耐受
胸苷激酶 2 (TK2) 是一种核编码的线粒体酶，可磷酸化嘧啶核苷胸苷 (dT) 和脱氧胞苷 (dC) 以生成它们的核苷单磷酸。TK2 在静止细胞的脱氧核苷三磷酸补救合成途径中至关重要，其缺乏会导致线粒体耗竭/多重缺失综合征 [ 1 , 2 ]。TK2 基因的隐性突变主要导致线粒体肌病，其发病年龄和严重程度范围很广 [ 3 ]：从极其严重且快速进展的婴儿期发病形式，存活期不到两年，与线粒体 DNA (mtDNA) 耗竭（MIM# 609560）有关，到不太严重的形式，发病较晚，进展速度较慢，与 mtDNA 多重缺失有关。晚发型患者，以前定义为 12 岁以后出现症状的患者 [ 3 ]，其表型包括进行性近端肢体、轴向、颈部屈肌和面部肌肉无力，常与眼睑下垂、眼肌麻痹和延髓无力有关，并伴有早期严重的
H3K27Me3是三重...
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2021年1月4日发布。 https://doi.org/10.1101/2021.01.044.423386 doi：biorxiv preprint
通过信号网络的组合工程在水限制下改善植物的耐受性和生长
摘要农业是迄今为止我们星球上最大的消费者，占所有淡水提取的70％。气候变化和不断增长的世界人口增加对农业的压力更有效地使用水（“每滴更多农作物”）。水效力（WUE）和作物的干旱耐受性是复杂的特征，这些特征是由许多相互作用的生理过程确定的。在这里，我们描述了一种组合工程方法，以优化涉及控制应力耐受性的信号网络。筛选了大量联合转化的植物线，我们确定了钙依赖性蛋白激酶基因的组合，这些基因赋予了增强的干旱胁迫耐受性和在水限制条件下的增长。将该基因组合的靶向引入植物中提高了植物在干旱下的生存，并在有限的条件下增强了生长。我们的工作为工程复杂的信号网络提供了有效的策略，以在不利的环境条件下改善植物性能，这不取决于对网络功能的事先理解。
具有量子扩展器代码的恒定开销量子容错
在本文中，我们研究了容错量子计算所需的空间开销的渐近缩放。我们表明，标准阈值定理中的多对数因子实际上是不需要的，并且存在一个容错结构，它使用的量子比特数仅比理想计算的量子比特数多一个常数因子。这个结果是 Gottesman 推测的，他建议用具有恒定编码率的量子纠错码代替标准阈值定理中的级联码。当时的主要挑战是找到一个合适的量子码系列以及一个即使在噪声综合征下也能工作的高效经典解码算法。效率约束在这里至关重要：请记住，量子比特本质上是有噪声的，并且在解码过程中故障会不断累积。因此，解码器的作用是在整个计算过程中控制错误的数量。
在甘蓝纳普斯中的myb基因的编辑是增加花色素色素沉着和胁迫耐受性的一种方法
摘要。nthocyanin高蓄能是一种重要的农业特征，与对非生物胁迫，害虫，植物致病性真菌和细菌性疾病的抗性有关。B. Napus随着基因组编辑而产生的花色素色素化增加。MYB家族的许多转录因子都参与压力反应和花青素生物合成。基因ATMYB60，ATCPC和ATMYBL2是拟南芥中花青素生物合成的负调节剂，因此这些基因的敲除可以导致花呢素色素沉着增加。GRNA垫片合成以靶向这些基因的直系同源物，这些基因在甘蓝甘蓝中鉴定出来。通过农业浸润将遗传构建体引入植物组织。靶向myb转录因子的DNA结合结构域的GRNA的瞬态表达以及CAS9核酸酶成功促进了花青素的高蓄积。这些遗传构建体可用于基因组编辑和生产新的有色和胁迫的油料种子强奸品种。