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World File Search System化学修饰
水稻中靶向、高效的序列插入和替换
CRISPR–Cas9 方法已被用于在植物中产生随机插入和缺失、大量缺失、短序列的靶向插入或替换以及精确的碱基变化 1 – 7 。然而，用于功能基因组学研究和作物性状改良所需的长序列和基因的靶向插入或替换的通用方法很少，并且很大程度上取决于选择标记的使用 8 – 11 。基于在哺乳动物细胞中开发的方法 12 ，我们利用化学修饰的供体 DNA 和 CRISPR–Cas9 将长达 2,049 个碱基对 (bp) 的序列（包括增强子和启动子）插入水稻基因组，效率为 25%。我们还报道了一种依赖于同源性定向修复、化学修饰的供体 DNA 和目标位点串联重复序列的基因替换方法，以 6.1% 的效率实现了长达 130 bp 的序列的替换。在哺乳动物细胞中，使用平端的、5'-磷酸化的双链寡脱氧核苷酸 (dsODN)，在两条 DNA 链的 5' 和 3' 端带有两个硫代磷酸酯键，可导致寡脱氧核苷酸 12 的强有力靶向整合。硫代磷酸酯键修饰旨在稳定细胞中的寡核苷酸，而 5'-磷酸化可促进非同源末端连接 (NHEJ)，这是修复双链断裂 (DSB) 的主要途径，尤其是在培养细胞中。在用于再生小植株的培养植物细胞中，例如水稻愈伤组织细胞，NHEJ 也是主要的 DSB 修复途径 10,13。因此，这种类型的修饰 dsODN 可能会提高植物细胞中靶向插入的效率。为了验证这一假设，从水稻ADH1（酒精脱氢酶1）14 的5′非翻译区（UTR）中取出一个60bp的翻译增强子（ADHE）作为供体DNA，插入水稻的主要耐盐基因座SKC1（补充表1）15。如图1a所示，体外合成的ADHE供体DNA两侧有两个带有硫代磷酸酯键和5′-磷酸化修饰的核苷酸（ADHE；见补充图1b）。为了与传统供体DNA进行比较，还合成了未修饰的单链和双链寡脱氧核苷酸（ssADHE和dsADHE），带有三核苷酸多态性以供检测（图1b和补充图1b）。设计了一个针对 5 ʹ UTR 的单向导 RNA (sgRNA) (sgRNA-1)，并将其构建到 CRISPR–Cas9 载体 pCBSG032 中（图 1c 和补充图 1a）。将三个供体 DNA 寡核苷酸按等摩尔比例混合，然后通过粒子轰击法将其与 CRISPR–Cas9 质粒 DNA (sgRNA-1) 一起引入中花 11 (ZH11) 水稻愈伤组织中。
基于天然粘土的能源存储和转换应用的材料
在各种能量存储和转换材料中，功能化的天然粘土在能量存储和转换设备中显示出具有电极，电解质，分离器和纳米滤光器的明显电势。自然粘土具有多孔结构，可调的特定表面积，显着的热和机械稳定性，丰富的储量以及成本效益。此外，自然粘土具有高离子电导率和亲水性的优势，这是固态电解质的有益特性。本评论文章概述了基于天然的基于粘土的能源材料的最新进步。首先，它全面地总结了自然粘土的结构，分类和化学修饰方法，以使其适用于能量存储和转换设备。然后，特别注意的是在锂离子电池，锂 - 硫磺电池，锌离子电池，氯离子电池，超级电容器，太阳能电池和燃料电池的场中的应用。最后，将未来的研究方向用于自然粘土作为能量材料。本综述旨在通过无机和材料化学方面的富有成果的讨论来促进天然基于粘土的能量材料的快速发展，并促进了粘土基材料以其他利用的广泛领域，例如E uent治疗，重金属去除和环境补救。
这是以下文章的同行评审版本：Ranzau、Brodie L.、Rallapalli、Kartik L.、Evanoff、Mallory、Paesani、Francesco、Komor、Ale
碱基编辑器是一种基因组编辑工具，可通过对 DNA 中的核碱基进行化学修饰来实现位点特异性碱基转换。腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 利用腺苷脱氨酶将目标腺苷修饰为肌苷中间体，从而将 DNA 中的 A•T 转换为 G•C 碱基对。由于缺乏可以修饰 DNA 的天然腺苷脱氨酶，ABE 是从 tRNA 脱氨酶 TadA 进化而来的。之前利用由野生型 (wt) TadA 组成的 ABE 进行的实验未显示对 DNA 的可检测活性，因此需要定向进化以使该酶能够接受 DNA 作为底物。在这里，我们表明 wtTadA 可以在细菌和哺乳动物细胞中的 DNA 中进行碱基编辑，对 TAC 的序列基序有严格的要求。我们利用这一发现优化了报告基因检测，以检测低至 0.01% 的碱基编辑水平。最后，我们将该分析与完整 ABE：DNA 复合物的分子动力学模拟结合使用，以更好地了解突变 TadA 变体的序列识别如何随着它们积累突变而变化，从而更好地编辑 DNA 底物。
加州大学圣地亚哥分校
碱基编辑器是一种基因组编辑工具，可通过对 DNA 中的核碱基进行化学修饰来实现位点特异性碱基转换。腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 利用腺苷脱氨酶将目标腺苷修饰为肌苷中间体，从而将 DNA 中的 A•T 转换为 G•C 碱基对。由于缺乏可以修饰 DNA 的天然腺苷脱氨酶，ABE 是从 tRNA 脱氨酶 TadA 进化而来的。之前利用由野生型 (wt) TadA 组成的 ABE 进行的实验未显示对 DNA 的可检测活性，因此需要定向进化以使该酶能够接受 DNA 作为底物。在这里，我们表明 wtTadA 可以在细菌和哺乳动物细胞中的 DNA 中进行碱基编辑，对 TAC 的序列基序有严格的要求。我们利用这一发现优化了报告基因检测，以检测低至 0.01% 的碱基编辑水平。最后，我们将该分析与完整 ABE：DNA 复合物的分子动力学模拟结合使用，以更好地了解突变 TadA 变体的序列识别如何随着它们积累突变而变化，从而更好地编辑 DNA 底物。
RNA 药物：重大进展与挑战
然而，临床开发面临的挑战是巨大的，遵守良好生产规范 (GMP) 是首次用于人类的先决条件。Charité 研究组织的 GMP 区域使我们能够为这些令人兴奋的 RNA 技术新治疗方法提供服务。与传统的小分子药物和单克隆抗体等生物制剂不同，基于 RNA 的产品有其独特的挑战。例如，一些 mRNA 疫苗和疗法利用脂质制剂将 mRNA 递送到细胞中。RNA 制造需要从转录、纯化、配制到填充和储存的复杂技术。RNA 药物通常会迅速降解，必须通过修饰来稳定，才能到达细胞核并在那里停留足够长的时间。通过克服细胞外和细胞内屏障将 RNA 递送到细胞质中的效率对于成功的 RNA 治疗仍然至关重要。因此，已经探索了各种化学修饰和递送配方的工程，以解决与药效学和药代动力学相关的挑战。与此同时，许多障碍已经被克服。多种 RNA 药物已获批准，还有更多药物正在临床开发中，用于治疗罕见病和常见病。从这个意义上讲，这可能标志着药物治疗新时代的开始。
表面改性纤维素的最佳特性为
trenčín✉通讯作者：P.Skalková，petra.skalkova@tnuni.sk于2024年6月11日收到的新材料的研究和开发不仅是功能性的，而且在生态上可以接受的是行业许多分支的关键方面。此类材料包括弹性体复合材料，该复合材料加强了替代填充剂，例如纤维素。纤维素是用于弹性体复合材料中传统填充剂的可再生和可生物降解替代品。该生物聚合物的主要缺点是它与疏水基质和低机械强度的兼容性不佳。纤维素表面上的游离羟基可以进行广泛的表面修饰。在这项工作中，我们专注于使用两种不同硅烷的化学修饰，因为它们与纤维素表面上的游离羟基反应的能力。这项工作涉及表面改性纤维素的热稳定性的表征，用作聚合物复合材料中的填充剂。以这种方式修饰的纤维素以45 phR的量使用，以用天然橡胶（NR）基质制备弹性体复合材料。用TG/DSC，IR光谱，XRD和扫描电子显微镜表征了充满表面改性纤维素的NR复合材料。关键字：生物聚合物，表面修饰，聚合物复合材料，硅烷，热稳定性简介
揭示了DNA的异常I-Motif衍生的架构...
非规范核酸结构已显示出与蛋白质选择性相互作用的能力，从而对各种细胞内过程产生影响。在这些结构中，与它们的结构活性关系相关的自然和人工G四链体已得到广泛的研究。相比之下，i-motifs的作用仍未完全评估。在这项研究中，具有高亲和力的人工适体BV42证明，即使在中性pH值处，也证明了一种病毒的血凝蛋白。然而，BV42的构象异质性对深入的结构研究构成了挑战。使用分子动力学模拟并引入分子探测的化学修饰，建议适体中的假定结合位点。这些发现使我们能够重新设计适体，从而消除了与i-MoTIF相关的构象多样性，同时保留其结合亲和力。随后通过NMR光谱验证证实了I-MoTIF/Duplex连接的存在，该连接与位于连接处附近的3-胞嘧啶环。这项研究阐明了与分子识别有关的异常核酸结构的独特实例，从而阐明了功能I-基序的结构特征。
受控释放杂志 - 信息科学 - EPFL
调节癌细胞、免疫细胞或两者的代谢是增强营养竞争性肿瘤微环境中癌症免疫疗法的一种有前途的策略。谷氨酰胺已成为理想的靶标，因为癌细胞高度依赖谷氨酰胺来补充有氧糖酵解过程中的三羧酸循环。然而，非特异性谷氨酰胺限制可能会在无关组织中引起不良影响，因此谷氨酰胺抑制剂迄今为止在临床上取得的成功有限。在这里，我们报告了一种氧化还原响应性前药 6-重氮-5-氧代-L-正亮氨酸 (redox-DON) 的合成和评估，用于肿瘤靶向谷氨酰胺抑制。当用于治疗患有皮下 CT26 小鼠结肠癌的小鼠时，与最先进的 DON 前药 JHU083 相比，redox-DON 表现出同等的抗肿瘤功效，但安全性大大提高，特别是在脾脏和胃肠道中。此外，redox-DON 与检查点阻断抗体协同作用，导致肿瘤小鼠的持久治愈。我们的结果表明 redox-DON 是一种安全有效的肿瘤靶向谷氨酰胺抑制疗法，有望增强代谢调节免疫疗法。可逆化学修饰方法可推广到其他具有明显毒性的代谢调节药物。
微生物组相互作用
广谱抗生素针对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，并可附带损害肠道菌群。然而，我们对肠道微生物的损害程度、抗生素活性谱和耐药机制的了解很少。这限制了我们减轻微生物组促进的抗生素耐药性传播的能力。除抗生素外，非抗生素药物也会影响人体微生物组，这一点已由宏基因组学和体外研究表明。微生物组-药物相互作用是双向的，因为微生物也可以调节药物。抗生素的化学修饰主要作为抗菌素耐药机制发挥作用，而非抗生素的代谢也可以改变药物的药效学、药代动力学和毒性特性。最近的研究开始揭示肠道微生物代谢药物的广泛能力、机制以及此类事件与药物治疗的相关性。这些发现提出了一个问题：这些药物与微生物组的相互作用是否会因个体而异，以及在多大程度上会有所不同，以及如何在药物发现和精准医疗中考虑这些相互作用。本综述介绍了该领域的最新进展，并讨论了未来研究领域，这些领域将受益于系统生物学方法，以更好地了解人类肠道微生物群在药物作用中的机制作用。
治疗性siRNA：艺术状态
RNA干扰（RNAi）是一种古老的生物学机制，用于防御外部入侵。可以以序列的方式使任何与疾病相关的基因保持沉默，从而使小的干扰RNA（siRNA）成为有希望的治疗方式。在发现了两个十年的旅程之后，Alnylam Pharmaceuticals实现了两种siRNA Therapeutics，Onpattro®（Patisiran）和Givlaari™（Givosiran）的批准。回顾了人类的长期药物史，siRNA治疗目前已经建立了一个非凡的里程碑，因为它已经改变并将继续改变人类疾病的治疗和管理。可以每季度（甚至每年两次）进行治疗效果，而小分子和抗体并非如此。药物开发过程非常困难，旨在克服复杂的障碍，例如如何对所需的组织和细胞进行效率，安全地传递siRNA，以及如何在其活动，稳定性，特异性和潜在的范围范围内提高siRNA的性能。在本综述中，全面审查了siRNA化学修饰及其生物医学性能的演变。所有临床探索和商业化的siRNA输送平台，包括GalNAC（N-乙酰基乳糖胺） - siRNA Conjugate及其基本设计原理。还总结了siRNA治疗发育的最新进展。本评论为在该领域工作的一般读者提供了全面的视图和路线图。