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丝状真菌生物过程中的自动化和人工智能：综述
通过利用其强大的代谢多功能性，丝状真菌可用于旨在实现循环经济的生物过程。随着生物制造业领域的数字化转型，人们对基于真菌的系统自动化的兴趣日益浓厚。因此，本文的目的是回顾与基于真菌的系统中应用自动化和人工智能相关的潜力。自动化的特点是用机械化工具代替手动任务。另一方面，人工智能是计算机科学的一个领域，旨在设计能够执行通常需要人类能力的功能的工具和机器。流程灵活性、增强的数据可靠性和提高的生产率是将自动化和人工智能集成到基于真菌的生物过程中的一些好处。需要进一步研究的现有差距之一是将这种基于数据的技术用于用真菌生产食品。
高度对齐的组织工程构造的丝状光 (FLight) 生物制造
基于光的投影技术越来越多地用于制造仿生组织。[1–3] 最近，通过激光光束的断层投影，已经可以快速生物制造复杂的细胞结构。[4–6] 然而，在制造肌肉和肌腱等各向异性组织时，大多数光导组织制造策略在有效细胞排列方面的潜力有限[7,8]，因为大多数方法都侧重于宏观特征（> 100 μ m），而这些特征缺乏这些组织中高度排列的细胞和细胞外组织所必需的地形线索。对于可以实现细胞级（< 30 μ m）分辨率的双光子聚合和超高分辨率数字光处理等技术，非相干光源将光聚合限制在小范围（< mm）内发生，而这需要逐层策略才能实现大型组织工程结构的制造。 [1,9,10] 速度和可扩展性的折衷限制了这些方法的转化潜力。指导性线索（如纤维成分以及纤维和挤压式生物打印的组合）已被广泛研究，因为它们具有促进细胞排列和排列组织工程结构成熟的潜力，如肌肉、肌腱、神经和软骨组织。[7,11–14] 研究表明，长宽比增大的拓扑线索会影响基底内/上细胞的生物活性。例如，通过微流体或软光刻制备的棒状微凝胶（长宽比为 10）能够增加细胞取向，与微球相比，高长宽比微棒之间的空隙可以更好地实现细胞取向。[15,16] 通过微图案化技术创建的具有超高长宽比（> 20:1）的拓扑特征可以有效诱导细胞粘附和排列。 [17,18] 尤其是当限制的尺寸接近细胞核的尺度（<10μm）时，这些纵向限制导致的核变形变得明显。细胞核的细长形状可以影响细胞分化、基因表达和再生，后者通过染色体重组和激活 DNA 修复机制来实现；[19,20]
DNA修复途径对丝状病原体基因组编辑和进化的贡献
DNA 双链断裂需要修复，否则可能会破坏生命语言。为了确保基因组的完整性和可行性，多种 DNA 双链断裂修复途径在真核生物中发挥作用。两种这样的修复途径，即典型的非同源末端连接和同源重组，已经得到了广泛的研究，而其他途径，如微同源介导的末端连接和单链退火，曾经被认为是后备途径，现在似乎在 DNA 修复中发挥着根本作用。在这里，我们回顾了这四种 DNA 修复途径的分子细节和层次结构，并在可能的情况下，比较了动物和真菌模型之间的已知情况。我们讨论了导致断裂修复途径选择的因素，并旨在探索我们对丝状病原体机制和调控的理解和知识差距。我们还讨论了 DNA 双链断裂修复途径如何影响基因组工程结果，包括意外突变结果。最后，我们回顾了丝状病原体中基因组进化偏向的概念，并提出了一种称为“偏向变异”的模型，该模型将 DNA 双链断裂修复途径与基因组进化的特性联系起来。尽管我们对这一普遍过程有着广泛的了解，但仍有许多未解问题，这些问题的答案可能会改善基因组工程和我们对基因组进化的理解。
丝状真菌中生物合成基因簇的转录激活
丝状真菌是高产的细胞工厂，其中许多是酶、有机酸和次级代谢物的工业生产者。越来越多的真菌基因组测序揭示了转录沉默的次级代谢物生物合成基因簇 (BGC) 形式的巨大且未开发的生物合成潜力。人们已经采取了各种策略来探索和挖掘这种尚未开发的生物活性分子来源，随着合成生物学的出现，已经为丝状真菌开发了新的应用和工具。在这里，我们总结了旨在表达内源或外源天然产物 BGC 的方法，包括合成转录因子、人工转录单元的组装、基因簇重构、真菌穿梭载体和平台菌株。
靶向敲除真核翻译起始因子4E使冬大麦获得对丝状病毒的抗性
真核翻译起始因子 4E (EIF4E) 是许多植物物种中马铃薯病毒感染的已知易感因子。大麦黄花叶病毒病是由大麦黄花叶病毒 (BaYMV) 和大麦温和花叶病毒 (BaMMV) 引起的，可导致冬大麦产量损失高达 50%。秋季，幼小的大麦植株的根部被土传的根瘤寄生虫 Polymyxa graminis L. 感染，该寄生虫是病毒载体。病毒建立并系统性扩散到植物上部后，叶子上首先出现黄色花叶。在植物进一步发育的过程中，该病会导致叶子坏死，并且更易受霜冻伤害。由于 HvEIF4E 基因的 rym4 和 rym5 等位基因变体，超过三分之二的欧洲冬大麦品种对 BaYMV 和 BaMMV 具有抗性。然而，几种 BaYMV 和 BaMMV 菌株已经克服了 rym4 和 rym5 介导的抗性。因此，大麦育种需要新的抗性等位基因。因此，我们在 BaMMV/BaYMV 易感冬大麦品种“Igri”中通过 Cas9 内切酶对 EIF4E 基因进行了定向诱变。产生了小插入，导致翻译阅读框发生移位，从而导致 EIF4E 功能丧失。突变发生在原代突变体中已经处于纯合状态。它们的后代被证明总是纯合的并且完全抵抗 BaMMV 的机械接种。EIF4E 敲除植物表现出正常的生长习性并产生谷物，但产量受损。
基因组编辑技术及其在工业丝状真菌曲霉中的应用潜力
摘要：Aspergillus oryzae是一种浮雕的真菌，已用于传统的日本酿酒行业，例如清酒，酱油和味o味生产。此外，绿曲霉已被用于异源蛋白质的产生中，并且该真菌由于能够通过引入外国生物合成基因而产生大量异源天然产物，因此该真菌最近被用于生物合成研究。遗传操作在绿曲霉的功能发展中很重要，主要限于野生应变rib40，这是一种适用于实验室分析的基因组参考。但是，有许多具有各种专业特征的A. oryzae的工业酿造菌株，并且根据各种目的所需的特性选择性地使用它们，例如清酒，酱油和味o的生产。自2000年代初以来，已经开发了基因组编辑技术；在这些技术中，转录激活效应效应子核酸酶（Talens）和定期插入的短期短质体重复序列/CRISPR-相关蛋白9（CRISPR/CAS9）已应用于A. oryzae的基因修饰。值得注意的是，CRISPR/CAS9系统已经显着提高了A. oryzae工业菌株基因修饰的效率。在这篇综述中，总结了基因组编辑技术及其在A. Oryzae中的应用潜力的发展。
CRISPR/CAS9在丝状真菌中的二级代谢物合成中的应用
背景：医学教育是一个苛刻的终身学习过程，其中包括三个紧密联系的阶段：大学教育，研究生教育和持续教育。居住是大学教育后的第一年，这是一个合格的医生发展的关键时期。此外，居民是从事医院大部分临床工作的主要力量。因此，通过对居民医生（STRP）的标准化培训来确保和提高居民的临床技能和能力很重要。但是，与省省的其他医院相比，近年来，我们医院居民的STR评估结果并不令人满意。因此，这项研究的目的是找出导致性能不令人满意的问题，并确定“计划检查”（PDCA）计划在为将来培训提供宝贵框架方面的作用。
FANCD2 在丝状阵列中的 DNA 上
摘要 FANCI:FANCD2 单泛素化是范可尼贫血 (FA) DNA 修复途径稳定复制叉的关键事件。有人提出，在停滞的复制叉中，单泛素化的 FANCD2 可募集含有泛素结合基序的 DNA 修复蛋白。在这里，我们在体外重建了 FA 途径，以研究 FANCI:FANCD2 单泛素化的功能后果。我们报告称，单泛素化不会促进任何特定的外源蛋白质：蛋白质相互作用，而是稳定 dsDNA 上的 FANCI:FANCD2 异二聚体。这种夹紧只需要 FANCD2 亚基的单泛素化。我们进一步使用电子显微镜显示纯化的单泛素化 FANCI:FANCD2 在长 dsDNA 上形成丝状阵列。我们的研究结果揭示了单泛素化的 FANCI:FANCD2（在许多癌症类型和所有 FA 病例中存在缺陷）如何在 DNA 结合时被激活。