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World File Search System同源性
安全有效的肝脏定向 AAV 介导的同源性...
Federica Esposito，1 Fabio Dell'aquila，1,2 Manuel Rhiel，3,4 Stefano Auricchio，1 Kay Ole Chmielewski，3,4,5 Geoffroy Andrieux，6,7 Rita ferla，1 paula sureda horrach，1 paula sureda horrach，1 arjun padmanabhan，1 rlar llar llard llard llard llard llard llard llard llard llAld llAld llAde llAld llard ，1 Melanie Boerries，6,7,8 Margherita Dell'anno，1 Edoardo Nusco，1 Agnese Padula，1 Sofia Nutarelli，9 Tatjana I. Cornu，3,4,7 Nicolina Cristina Sorrentino 12， * 1 Telethon遗传与医学研究所（Tigem），意大利波佐利 2 意大利那不勒斯费德里科二世大学高级生物医学科学系医学遗传学 3 德国弗莱堡大学医学中心输血医学和基因治疗研究所 4 德国弗莱堡大学医学中心慢性免疫功能中心 (CCI) 5 德国弗莱堡大学生物学院博士课程 6 德国弗莱堡大学医学中心医学生物信息学和系统医学研究所 7 德国弗莱堡大学医学院 8 德国癌症联盟 (DKTK)，弗莱堡合作伙伴站点，DKFZ 与德国弗莱堡大学医学中心合作成立 9 意大利罗马圣心天主教大学生命科学与公共卫生系 10 意大利那不勒斯费德里科二世大学临床医学与外科系 11 基因治疗联合实验室意大利那不勒斯费德里科二世大学高级生物医学科学系和转化医学系 12 主要联系人 *通信地址：auricchio@tigem.it https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101619
针对同源性定向修复进行精确基因编辑的先进趋势：小分子和改良的 CRISPR-Cas9 系统的综合回顾
摘要 简介：基于成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白 (CRISPR-Cas) 的技术通过诱导位点特异性双链断裂 (DSB) 在宿主基因组中产生靶向修饰，而位点特异性双链断裂可作为体外和体内模型中同源定向修复 (HDR) 的底物。HDR 通路可以增强外源 DNA 模板掺入 CRISPR-Cas9 介导的 DSB 位点。由于 HDR 通路的速率低，精确基因组编辑的效率降低。提高 HDR 的效率可以提供基于 CRISPR-Cas9 技术的快速、简便和准确的技术。方法：本研究概述了基于小分子和改进的 CRISPR-Cas9 系统的精确基因组编辑策略的尝试。结果：为了提高靶细胞中的 HDR 率，已经引入了几种合理的策略，例如生成 CRISPR 效应嵌合蛋白、抗 CRISPR 蛋白、用供体模板修饰的 Cas9，以及使用经过验证的合成或天然小分子来抑制非同源末端连接 (NHEJ)、刺激 HDR 或同步细胞周期。最近，高通量筛选方法已被用于鉴定与 CRISPR 系统一起可以通过 HDR 调节精确基因组编辑的小分子。结论：刺激 HDR 成分或抑制 NHEJ 可以提高 CRISPR-Cas 介导的工程系统的准确性。生成嵌合可编程内切酶提供了这种机会来引导 DNA 模板靠近 CRISPR-Cas 介导的 DSB。小分子及其衍生物还可以有效地阻断或激活某些 DNA 修复途径，并为提高 HDR 效率带来新的视角，尤其是在人类细胞中。此外，小分子库的高通量筛选可以发现更多有前景的化学物质，从而改善 HDR 效率和 CRISPR-Cas9 系统。
利用 DNA-PKcs 抑制技术在人类原代细胞中通过同源性定向修复实现高效转基因整合
基于核酸酶的基因组编辑的治疗应用将受益于通过同源定向修复 (HDR) 进行转基因整合的改进方法。为了提高 HDR 效率，我们筛选了六种 DNA 依赖性蛋白激酶催化亚基 (DNA-PKcs) 的小分子抑制剂，DNA-PKcs 是替代修复途径非同源末端连接 (NHEJ) 中的关键蛋白，可产生基因组插入/缺失 (INDEL)。从这次筛选中，我们确定 AZD7648 是最有效的化合物。使用 AZD7648 可显著增加 HDR（高达 50 倍）并同时降低各种治疗相关的原代人类细胞类型中不同基因组位点的 INDEL。在所有情况下，HDR 与 INDEL 的比率均显著增加，并且在某些情况下，实现了无 INDEL 的高频 (>50%) 靶向整合。这种方法有可能提高基于细胞的疗法的治疗效果并扩大靶向整合作为研究工具的使用范围。
Janelia Atalanta质粒为果蝇提供了一个简单有效的CRISPR/CAS9介导的同源性修复平台
。cc-by 4.0未经同行评审获得的未获得的国际许可证是作者/筹款人，他已授予Biorxiv的许可证，以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人（该版本发布于2024年5月11日。; https：//doi.org/10.1101/2023.06.17.545412 doi：biorxiv preprint
敏感的远程同源性搜索通过局部对齐蛋白质语言模型的小位置嵌入
。cc-by 4.0国际许可（未经Peer Review尚未获得认证）是作者/资助者，他已授予Biorxiv的许可证，以永久显示预印本。这是该版本的版权所有，该版本发布于2024年2月12日。 https://doi.org/10.1101/2023.07.26.550718 doi：biorxiv Preprint
利用同源性独立的 CRISPR–Cas9 精准基因组编辑快速高效生成敲入人类类器官
类器官可通过诱导多能干细胞和胚胎干细胞的引导分化生成，也可从从成体组织中分离的细胞生成 1 。成体干细胞 (ASC) 衍生的类器官是自组织结构，可重现其来源的不同上皮组织的细胞组成、三维 (3D) 结构和功能的各个方面，同时保持基因组稳定性 2、3 。从转基因小鼠品系（尤其是敲入模型）中获得类器官的可能性使得能够生成工程化小鼠类器官，这些类器官已被用作多功能体外工具来回答各种生物学问题 4 3 10 。生成工程化人类 ASC 衍生类器官需要在建立品系后应用有效的体外基因组编辑策略。CRISPR3Cas9 技术大大简化了基因工程。迄今为止，这些方法主要限于非同源末端连接 (NHEJ) 介导的将插入/缺失引入类器官内源性基因座，从而导致基因突变 11 3 14 。通过利用 HDR 通路，引入单碱基替换来纠正囊性纤维化肠道类器官中的 CFTR 基因座 15 ，并且已经生成了一些人类 ASC 类器官敲入报告系，但主要是在结肠癌类器官中 16 3 18 。使用 HDR 的敲入利用了细胞修复双链断裂 (DSB) 的机制。可以使用 CRISPR3Cas9 在特定位点引入此类断裂。HDR 是用于靶向插入的最常用方法，但该过程效率低下并且要求细胞处于 S 期 19,20 。此外，HDR 需要克隆供体质粒，因为需要存在每个基因特有的同源臂（图 1a）。最近的研究表明，CRISPR 诱导的 DSB 可激活
通过 CRISPR 介导的同源性定向修复和双 AAV6 转导系统将嵌合抗原受体靶向递送到 T 细胞中
摘要：CAR-T 细胞疗法涉及通过在 T 细胞表面添加嵌合抗原受体 (CAR) 对 T 细胞进行基因改造，使其识别和攻击肿瘤细胞。在本研究中，我们使用 AAV 血清型 6 (AAV6) 的双重转导将抗 CD19 CAR 整合到人类 T 细胞的已知基因组位置。第一个病毒载体表达 Cas9 内切酶和针对 T 细胞受体 alpha 恒定基因座的向导 RNA (gRNA)，而第二个载体携带用于同源介导的 CAR 插入的 DNA 模板。我们评估了三种 gRNA 候选物并确定了它们在产生插入/缺失方面的效率。AAV6 成功地在体外传递了 CRISPR/Cas9 机制，双重转导的分子分析表明 CAR 转基因整合到了所需位置。与通常用于生成 CAR-T 细胞的随机整合方法相比，靶向整合到已知基因组位点可以降低插入诱变的风险，并提供更稳定的 CAR 表达水平。至关重要的是，这种方法还可以敲除内源性 T 细胞受体，从而允许从同种异体供体中提取靶细胞。这带来了令人兴奋的“现成”通用免疫疗法的可能性，这将大大简化 CAR-T 细胞的生产和给药。
闭合曲线中同源性检测的恒定时间量子算法
给定一个闭二维流形或曲面上的大小为 L 的环或更一般的 1-循环 r（用三角网格表示），计算拓扑学中的一个问题是它是否与零同源。我们在量子环境中构建和解决这个问题。给定一个可以用来查询闭曲线上边的包含情况的 oracle，我们设计了一个用于这种同源性检测的量子算法，相对于环 r 上边的大小或边数，其运行时间为常数，只需要使用一次 oracle。相比之下，经典算法需要使用 Ω( L ) oracle，然后进行线性时间处理，并且可以通过使用并行算法将其改进为对数时间。我们的量子算法可以扩展以检查两个闭环是否属于同一个同源类。此外，它可以应用于同伦检测中的一个特定问题，即检查闭二维流形上的两条曲线是否不是同伦等价的。
Simplicial同源性全球脑电信号提取的情绪识别
摘要：情绪识别是人类功能的重要组成部分。TextColorredit使个人能够对环境事件做出适当的反应并发展自我意识。大脑计算机接口（BCI）技术中的快节奏开发技术必须使未来的智能机器能够数字化和识别人类的情绪。为了实现这一目标，除其他视觉提示外，人类和机器都依赖面部表情。虽然面部表情有效地识别情绪，但它们可以人工复制，需要持续的监视。近年来，由于深度学习和机器学习技术的进步，脑电图（EEG）信号的使用已成为一种流行的情感识别方法。基于EEG识别情绪的系统涉及测量暴露于情绪刺激（例如图像，声音或视频）的受试者的大脑中的电活动。然后，使用机器学习算法来从与特定情绪状态相对应的电活动数据中提取特征。提取的脑电图信号的质量至关重要，因为它影响了系统的整体复杂性和机器学习算法的准确性。本文提出了一种方法，以提高基于脑电图的情绪识别系统的准确性，同时降低其复杂性。该方法涉及优化脑电图的数量，其放置在人头皮上以及测量信号的目标频带，以最大程度地提高高和低唤醒水平之间的差异。用于此目的的优化方法，称为简单同源性全局优化（SHGO）。实验结果表明，最佳地放置的六电极构造可以比14-电极构造获得更好的准确度，从而导致电极数量的复杂性降低了60％以上。这种方法会赋予有希望的结果，从而提高了基于脑电图的情感识别系统的效率和准确性，这可能会对各种领域产生影响，包括医疗保健，心理学和人类计算机接口。
使用持久同源性拓扑特征来表征医学图像：肺癌和脑癌案例研究
肿瘤形状是影响肿瘤生长和转移的关键因素。本文提出了一种通过持久同源性计算的拓扑特征来表征数字病理学和放射学图像中的肿瘤进展，并研究了其对事件发生时间数据的影响。所提出的拓扑特征对于尺度保持变换不变，可以总结各种肿瘤形状模式。拓扑特征在功能空间中表示，并用作功能Cox比例风险模型中的功能预测因子。所提出的模型可以对拓扑形状特征与生存风险之间的关联进行可解释的推断。对连续的133名肺癌患者和77名脑瘤患者进行了两项案例研究。两项研究的结果表明，拓扑特征在调整临床变量后可以预测生存预后，预测的高风险组的生存结果比低风险组更差。此外，发现与生存风险呈正相关的拓扑形状特征是不规则和异质的形状模式，已知它们与肿瘤进展有关。