摘要:成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 通过提供一种简单而强大的方法来切割特定的基因组序列,彻底改变了基因组编辑。然而,在目标位点引入模板化变化通常需要同源定向修复 (HDR),而这种修复仅在培养的一小部分细胞中起作用。为了富集 HDR 依赖性编辑细胞,我们采用了一种共同编辑策略,即在挽救内源性预制温度敏感 (ts) 突变的同时编辑目标基因 (GOI)。通过使用 ts 突变的修复作为可选择标记,由于编辑会恢复野生型 (wt) 序列,因此选择是“无疤痕的”。为了验证原理,我们使用了 HEK293 和 HeLa 细胞,这些细胞在必需的 TAF1 基因中发生了 ts 突变。 CRISPR 联合编辑 TAF1ts 和 GOI 可使高达 90% 的耐高温细胞携带 GOI 中的所需突变。我们使用该系统插入由质粒供体编码的大盒和由单链寡核苷酸供体 (ssODN) 编码的较小变化。值得注意的是,我们编辑的基因之一是在蛋白酶体亚基 PSMB6 中引入 T35A 突变,从而消除其 caspase 样活性。编辑后的细胞显示出这种活性的特定降低,证明了该系统在生成具有内源基因生物学相关突变的细胞系中的实用性。这种方法提供了一种快速、高效且无疤痕的方法来选择需要 HDR 的基因组编辑细胞。
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。
基本的局部比对搜索工具(BLAST)是一个程序,该程序报告了数据库中查询序列和序列之间的局部相似性区域(在核苷酸或蛋白质水平上)。检测序列同源性的能力使我们能够确定基因或蛋白质是否与其他已知基因或蛋白质有关。检测序列同源性还促进了由多个基因共享的保守域和基因家族成员的鉴定。BLAST之所以流行,是因为它可以有效地识别两个序列之间局部相似性的区域。更重要的是,BLAST基于强大的统计框架。此框架允许BLAST确定两个序列之间的比对是否具有统计学意义(即,获得与该分数或更高偶然得分的比对的概率很低)。在进行注释之前,重要的是要了解我们在分析中使用爆炸时所做的推论。进化论的理论提出,所有生物体都通过共同祖先的形成降临。在分子水平上,祖先DNA序列随时间差异(通过点突变的积累,重复,缺失,转置,重组事件等)在
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。
摘要 CRISPR/Cas9 系统 ( 常间回文重复序列丛集 / 常间回文重复序列丛集关联蛋白系统 ) 为靶向基因编辑提 供了强大的技术手段 . 利用序列特异性 sgRNA 的引导 , CRISPR/Cas9 系统能够精准地在目标 DNA 的确切位置导 入双链切口 . 与已有的基因编辑手段相比 , 该系统具有更优异的简便性、特异性和有效性 . 目前 , 大量涉及体内 外多物种的 CRISPR/Cas9 基因编辑研究已充分展示了该技术的巨大潜力 , 为基于该技术的疾病治疗研究和临床 应用带来了希望 . 基于 CRISPR/Cas9 基因编辑技术所介导的非同源性末端连接和同源性 DNA 修复作用 , 近期多 个研究工作已经成功应用该技术修复了包括点突变和基因组缺失等在内的遗传疾病相关基因组缺陷 . 本综述 将总结近期有关利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术治疗人类遗传性疾病的相关临床前研究进展 .
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2021 年 12 月 16 日发布。;https://doi.org/10.1101/2021.12.16.472942 doi:bioRxiv preprint
方法:ProSTRUC是一种基于Python的同源性建模工具,旨在通过直观的,自动化的管道来简化蛋白质结构的预测。集成了用于序列对齐的生物繁殖,用于模板识别的BLAST和promod3用于结构生成,ProStruc简化了复杂的工作流入到用户友好的界面中。该工具使研究人员能够输入蛋白质序列,从蛋白质数据库(PDB)等数据库中识别同源模板,并生成具有最小计算专业知识的高质量3D结构。ProStruc实现了两个阶段的Vsquarealidation过程:首先,它使用TM-Align进行结构比较,评估均平均偏差(RMSD)和针对参考模型的TM分数。第二,它通过qmeandisco评估模型质量,以确保高精度。
摘要:基因组编辑目前广泛应用于生物医学研究;然而,由于其效率低下和可能的副作用,这种方法在临床上的应用仍然受到限制。此外,纠正导致人类疾病的突变似乎极其重要且有希望。许多提高哺乳动物细胞中同源定向修复介导的突变校正效率的尝试都集中在影响细胞周期上。已知同源定向修复仅发生在细胞周期的晚期 S 和 G2 期,因此研究人员正在寻找安全的方法来用细胞周期这些阶段的细胞丰富细胞培养物。本综述概述了基因组编辑实验(主要使用 Cas9)中影响细胞周期的主要方法,例如使用细胞周期同步剂、有丝分裂原、影响细胞周期依赖性激酶的物质、低温、抑制 p53 等。尽管所有这些方法对细胞周期都有可逆的影响,但仍需谨慎使用,因为细胞在细胞周期停滞期间会积累突变,这可能会导致其恶性转化。
X连接的淋巴细胞增生性疾病是一种罕见的遗传免疫疾病,是由SH2D1A基因中的突变或缺失引起的,它编码了细胞内适配器蛋白SAP(SLAM相关蛋白)。SAP对于介导多种关键免疫过程至关重要,并且在缺失的情况下,免疫系统(尤其是T细胞)失调。患者出现了各种临床表现,包括淋巴淋巴细胞增多症(HLH),肿瘤性肿瘤性血症,淋巴瘤和自身免疫性。治疗选择是有限的,患者很少能够在成年中生存,而没有同种异体造血干细胞移植(HSCT)。但是,此过程在不匹配的供体设置中或在有活跃的HLH的情况下会产生较差的结果,从而剩下未满足的临床需求。自体造血干细胞或T细胞疗法可以提供替代的治疗选择,从而消除了为HSCT找到合适的供体的需求,并具有出现同质性的任何风险。SAP具有严格控制的表达方式,即常规的慢病毒基因输送平台可能无法完全复制。一种基因编辑方法可以保留更多控制SAP表达的内源性调节元素,并可能提供更佳的治疗。在这里,我们评估了使用Adeno相关的Serotype 6(AAV6)基于供体模板的adeno相关病毒血清型6(AAV6)的载体,可以在SH2D1A基因座的第一个外显子上推动SAP cDNA的靶向插入SH2D1A基因座的第一个外显子的能力。所有核酸酶平台均能够具有高效率基因编辑,并使用无血清AAV6转导方案进行了优化。我们表明,通过基因编辑工具纠正的XLP患者的T细胞恢复了SAP基因表达的生理水平并恢复了SAP依赖性免疫功能,这表明XLP患者具有新的治疗机会。
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