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利用 CRISPR-Cas 探索痘病毒基因组包装...
遗传物质的压缩和包装是生命体和病毒三大领域共同经历的复杂而重要的过程（1）。病毒包装基因组的具体机制因物种而异。对于大多数基因组较小的 DNA 和 RNA 病毒（<20 kb），它们使用能量非依赖性系统，其中衣壳围绕基因组组装（1）。相反，基因组较大的病毒倾向于使用能量依赖性系统，其中 ATP 驱动的马达将基因组泵入预先形成的衣壳中（1）。此外，许多病毒使用包装信号来选择性地包装病毒 RNA 或 DNA，而不是宿主 RNA 或 DNA。这些信号存在于几种著名的大型双链 DNA 病毒中。例如，腺病毒基因组包含一个富含 AT 的包装结构域，该结构域与病毒和细胞蛋白相互作用以介导基因组包装（2）。此外，疱疹病毒基因组包含两个名为 pac 1 和 pac 2 的序列基序，它们参与串联体切割和基因组包装（3）。虽然痘病毒也是大型双链 DNA 病毒，但类似的包装基序尚未被发现。
改进的 LbCas12a 变体具有改变的 PAM 特异性......
Cas12a（以前称为 Cpf1）核酸酶在基因组工程中的广泛使用受到它们需要相当长的 TTTV 原型间隔区相邻基序 (PAM) 序列的限制。在这里，我们旨在放宽这些 PAM 限制，并通过将其相应的 RR 和 RVR 变体的突变与改变的 PAM 特异性相结合，生成了在哺乳动物和植物细胞中活跃的四种 Cas12a 直系同源物的新型 PAM 突变变体。选择表现出最高活性的 LbCas12a-RVRR，使用基于质粒的测定法深入表征其在哺乳动物细胞中的 PAM 偏好。LbCas12a-RVRR 的共识 PAM 序列类似于 TNTN 基序，但也包括 TACV、TTCV CTCV 和 CCCV。经发现，改良的 LbCas12a (impLbCas12a) 中的 D156R 突变以 PAM 依赖的方式进一步提高了该变体的活性。由于 impLbCas12a 和最近报道的 enAsCas12a 变体的 PAM 偏好重叠但仍有差异，它们相互补充，为基因组编辑和转录组调节应用提供了更高的效率。
全皮质双光子介观成像和...
摘要 在主动感官辨别过程中，大脑皮层中的神经活动流受到特定任务的认知需求、运动和内部状态的限制。在行为过程中，大脑似乎从广泛的激活基序中进行采样。要了解这些局部和整体活动模式如何根据自发和任务相关行为进行选择，需要深入研究大面积皮质区域中单个神经元分辨率的密集采样活动。为了实现这一目标，我们开发了记录中尺度 2 光子 Ca 2+ 成像数据的程序，这些数据来自两种新型体内制剂，它们可以同时访问几乎所有的小鼠背部和外侧新皮质。作为原理证明，我们将神经活动与行为原语和高级基序对齐，以揭示大量神经元的存在，这些神经元通过运动和/或唤醒的自发变化协调皮质区域的活动。我们在此详述的方法有助于识别和探索广泛分布、空间异构的神经集合，其活动与行为的不同方面相关。
科学期刊
泛素化是通过电离辐射（IR）诱导的DNA双链断裂（DSB）的正确修复所需的至关重要的翻译后修饰。dsbs主要通过同源重组（HR）修复，并且在不存在的情况下非同源末端连接（NHEJ）。此外，微型学介导的终端连接（MMEJ）和单链退火（SSA）提供了备份DSBS修复途径。然而，控制其使用的机制仍然知之甚少。通过在IR之后使用泛素系统的高分辨率CRISPR筛选，我们会系统地揭示细胞存活所需的基因，并阐明E3泛素连接酶SCF Cyclin F在依赖细胞周期依赖性DSB修复中的关键作用。我们表明，SCF细胞周期蛋白介导的EXO1降解可防止有丝分裂中的DNA末端切除，从而允许MMEJ发生。此外，我们确定了一个保守的细胞周期蛋白识别基序，与其他细胞周期蛋白所使用的基序不同，对细胞周期蛋白的特异性具有广泛的影响。
构象-Changes-and-atp-Hydrolysy-in-Zika- ...
摘要我们计算研究Zika NS3解旋酶，这是一种使用ATP水解能进行核酸重塑的生物运动。通过经典和QM/MM模拟，我们探索了图案V的构象局势，该构象形象V连接了用于ATP水解和核酸结合的活性位点的保守环。由元磷酸组形成引发的ATP水解涉及由GLU286质子抽象激活的水分子的亲核攻击。基元V氢键通过Gly415骨干NH组与该水键合，从而有助于水解。当无机磷酸盐从镁离子的配位壳移开时，释放自由能，自由能被释放出来，从而诱导了基序V的构象构象构象构象构象形态的显着转移，以在Gly415 NH和Glu285之间建立氢键。Zika NS3解旋酶充当棘轮生物电动机，其基序V转变由Gly415的γ-磷酸在ATPase位点引导。
解脂耶氏酵母中 DNA 复制起点的指定
尽管与高等真核生物存在差异，但解脂耶氏酵母由于其基因组较小，为研究复制提供了一个简化的模型，使其成为识别起源指定所涉及的关键步骤和成分的理想系统。在这项研究中，我使用高通量测序、基因操作和生化方法表征了解脂耶氏酵母所有六条染色体上的复制起源。结果揭示了一种新的序列基序 YATR......C.AWTT......Y.YAA，其中包括对 ORC 和 CDC6 结合至关重要的大沟和小沟接触。功能分析证实，破坏这些接触会消除起源活动，强调了该基序在复制起始中的关键作用。结构特征（例如 DNA 弯曲）也被发现对起源功能至关重要，突出了序列背景和结构可塑性在复制起始中的重要性。这些发现弥补了复制生物学中的关键知识空白，使解脂耶氏酵母成为理解真核 DNA 复制的宝贵模型。
和IV-A3介导的CRISPR干扰
CRISPR-Cas 介导的 DNA 干扰通常依赖于外来遗传物质的序列特异性结合和核酸降解。IV-A 型 CRISPR-Cas 系统与这种一般机制不同，它使用不依赖核酸酶的干扰途径来抑制基因表达，以进行基因调控和质粒竞争。为了了解 IV-A 型系统相关的效应复合物如何实现这种干扰，我们确定了两种进化上不同的 IV-A 型复合物（IV-A1 型和 IV-A3 型）的低温电子显微镜结构，它们在存在和不存在 IV-A 型特征 DinG 效应解旋酶的情况下与同源 DNA 靶标结合。这些结构揭示了效应复合物如何识别原间隔区相邻基序和靶链 DNA 以形成 R 环结构。此外，我们揭示了 IV-A1 型和 IV-A3 型在 DNA 相互作用和允许反式募集 DinG 的结构基序方面的差异。我们的研究提供了 IV-A 型介导的 DNA 干扰的详细视图，并为设计基于 IV-A 型的基因组编辑工具提供了结构基础。
在胃癌中重编程肿瘤相关的巨噬细胞：一种增强免疫疗法的途径
胃癌（GC）由于预后不良和治疗选择有限，尤其是在晚期阶段，这仍然是全球健康问题。肿瘤微环境（TME），尤其是与肿瘤相关的巨噬细胞（TAMS），在肿瘤进展，免疫逃避和耐药性中起关键作用。TAMS表现出可塑性，在促弹性M1和免疫抑制M2表型之间转移，后者在GC中占主导地位，并导致不良结果。最近的治疗进步着重于靶向TAM，包括抑制M2极化，对M1表型的重编程TAM以及将TAM靶向方法与免疫检查点抑制剂相结合。纳米技术，代谢重编程和靶向关键途径（例如白介素-6和C-C基序配体2/c-C基序趋化因子受体2）的创新2进一步增强了这些策略。然而，仍然存在挑战，包括TME内TAM的空间和功能异质性以及选择性靶向以避免破坏免疫稳态的需求。对TME内部的TAM起源，功能和相互作用的持续研究对于开发精确有效的疗法至关重要。这些进步不仅有望改善GC的结果，而且还可以解决具有类似复杂微环境的其他癌症。
TIGP生物信息学计划秋季2024年教学大纲生物学...
大纲：该课程提供了分子生物学和遗传学中使用的基本计算概念和方法的介绍。它涵盖了经典算法技术（例如：划分和征服算法，动态编程…），数据结构（例如队列，树…）以及生物学中的常见计算问题（例如基序发现，序列比对…）。此外，还将解决用于下一代测序和最新技术的生物信息学方法。
CD对接MPK4的基本作用在植物免疫，生长和发育中
MAPK是通用的真核信号传导因子，其功能被认为取决于其激活剂，底物和iNactivators对公共对接基序（CD）的识别。我们通过执行相互作用的基础并确定结合配体结合的MPK4晶体结构来研究拟南芥MPK4的CD结构域的作用。我们揭示了MPK4的CD域对于其上游MAPKKS MKK1，MKK2和MKK6对于相互作用和激活至关重要。cys181被证明是对活性氧的体外响应的磺酰基的。为了测试C181在体内的功能，我们生成了野生型（WT）MPK4-C181，Nonsulfenylabable MPK4-C181S，并在MPK4淘汰赛中模仿MPK4-C181D线的潜在硫乙基。我们分析了MPK4-C181S具有WT活性并补充MPK4表型的生长，发育和压力反应中的表型。相比之下，MPK4-C181D不能被上游MAPKK激活，并且不能补充MPK4的现场类型。我们的发现表明，CD基序是必不可少的，并且是由上游MAPKK激活MPK4功能所必需的。此外，生长，发育或免疫功能需要上游激活MPK4蛋白激酶。