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诱导性多能干细胞和基因组编辑工具在确定基因功能和治疗遗传性视网膜疾病中的应用
摘要：遗传性视网膜疾病（IRD）影响着全球数百万人，是导致不可逆失明的主要原因。基于药物、基因增强或移植方法的治疗方法已被广泛研究和提出。在视网膜退行性疾病的基因疗法中，快速发展的基因组编辑 CRISPR/Cas 技术已成为一种新的潜在治疗方法。CRISPR/Cas 系统已成为眼科研究中强大的基因组编辑工具，不仅已应用于体内基因治疗的原理证明，而且还已广泛应用于培养皿中疾病模型的基础研究中。事实上，CRISPR/Cas 技术已被用于基因改造人类诱导多能干细胞（iPSC），以体外模拟视网膜疾病，测试体外药物和疗法并为自体移植提供细胞来源。在这篇综述中，我们将重点关注基于 iPSC 的细胞重编程和基因编辑技术的技术进步，以创建准确重现 IRD 机制的人类体外模型，从而开发治疗视网膜退行性疾病的方法。
使用声学超材料数字量子模拟计算平台为材料模拟奠定基础
摘要 我们提出了一种外部驱动声学超材料模型，该模型由耦合声波导的非线性平行阵列组成，支持逻辑 phi 位，即量子位 (qubit) 的经典类似物。相关多 phi 位系统的描述强调了在相应的希尔伯特空间中表示 phi 位和多 phi 位矢量状态的重要性。实验数据用于演示单 phi 位 Hadamard 门和相移门的实现。三 phi 位系统还用于说明多 phi 位门以及简单类量子算法的开发。这些演示为基于声学超材料的数字量子模拟计算平台的实现奠定了基础，该平台可以实现类量子门，并可能成为模拟材料的高效平台。
利用含胺分子库识别决定基因枪递送中递送剂有效性的因素
摘要：基因枪转染是一种流行且用途广泛的植物转化工具。基因枪过程中的一个关键步骤是使用递送剂将 DNA 与重微粒结合，递送剂通常是带正电的含有胺基的分子。目前，商业递送剂的选择大多局限于亚精胺。此外，尚未报道详细的递送机制。为了帮助扩大递送剂的选择范围并揭示导致高递送性能的基本机制，研究了一个含胺分子库。使用双管基因枪递送装置测试了数百个样品，一致性大大提高。在洋葱表皮上评估了性能。通过直接高效液相色谱分析测量了 DNA 的结合和释放。这项研究表明，绝大多数胺库的表现与亚精胺相同。为了进一步解释这些结果，对化学建模生成的数千个分子描述符进行了关联分析。结果发现，总电荷很可能是成功结合和递送的关键因素。此外，即使将 DNA 浓度增加 50 倍以强调分子的结合能力，文库中的胺类仍继续以几乎相同的水平进行传递，同时结合所有 DNA。需要传递大量 DNA 的 Cas9 编辑测试也证明了 DNA 的增加，结果与之前确定的胺类性能一致。这项研究大大扩展了基因枪传递的传递剂选择，允许使用更耐储存且更便宜的商业试剂替代品。该文库还提供了一种方法，用于研究未来通过基因枪过程进行更具挑战性的蛋白质和 CRISPR-Cas 传递。关键词：DNA 传递、DNA - 粒子沉淀、基因编辑、基因枪、粒子轰击、QSAR
甲基化状态启动子MGMT确定基于神经胶质MRI的深度学习方法
MGMT启动子甲基化是一个表观遗传事件。 表观遗传事件在功能上是相关的，但不涉及核苷酸序列的变化。 因此，虽然MGMT启动子甲基是一个重要的预后标记，但它并不能定义胶质瘤的分离子集。 MGMT是一种DNA修复酶，可保护鼻孔和gliomacellsalsymacellsylatingchemotherapeen剂。 MGMT启动子的甲基化是表观遗传沉默的一个例子，导致MGMT酶功能损失及其对神经胶质瘤细胞的保护作用。 MGMT启动子甲基化在用替莫唑胺（TMZ）治疗的患者中产生的表面益处。。MGMT启动子甲基化是一个表观遗传事件。表观遗传事件在功能上是相关的，但不涉及核苷酸序列的变化。因此，虽然MGMT启动子甲基是一个重要的预后标记，但它并不能定义胶质瘤的分离子集。MGMT是一种DNA修复酶，可保护鼻孔和gliomacellsalsymacellsylatingchemotherapeen剂。MGMT启动子的甲基化是表观遗传沉默的一个例子，导致MGMT酶功能损失及其对神经胶质瘤细胞的保护作用。MGMT启动子甲基化在用替莫唑胺（TMZ）治疗的患者中产生的表面益处。1随后的Stupp等人2的工作表明，在接受放射线和替莫唑胺的患者中，MGMT促进甲基化改善了中值的中位数生存期（相比之下，甲基化的中位数（21.7 vs 12.7个月）。2
原创研究学习爬行：确定基因异常对先天性心脏病术后结果的影响
方法与结果：纳入 2015 年至 2020 年期间接受先天性心脏病手术的新生儿 (年龄≤28 天)。排除 21 三体或 18 三体的病例。诊断性基因结果或 CMA 具有意义不明确的变异被认为是异常。我们比较了在初次先天性心脏病手术后发现有基因异常的患者和 CMA 阴性患者的术后结果。在 355 名符合条件的患者中，88% 完成了遗传学咨询或 CMA。73 名患者 (21%) 被确诊为基因异常，而 221 名患者的 CMA 结果为阴性。基因异常与早产、心外异常和手术时体重较轻有关。有基因异常患者的手术死亡率为 9.6%，未发现基因异常患者的手术死亡率为 4.1% (P =0.080)。当基因评估具有诊断意义（9.3%）或确定 CMA 上意义不明确的变异（10.0%）时，死亡率相似。在 14 名 22q11.2 缺失患者中，2 例死亡病例有其他 CMA 发现。在没有心外异常的患者中，基因异常与死亡率增加独立相关（P =0.019）。CMA 异常与术后住院时间、体外膜肺氧合或首次拔管时间 >7 天无关。
IECMH - 为所有未来发展奠定基础
来自一系列学科的专家认为婴儿和幼儿心理健康（IECMH）是健康，终身发展的基础，尤其是在孩子的种族，文化和语言身份扎根时。由于婴儿和幼儿在人际关系中学习和发展，因此父母和其他护理人员是孩子健康发展的重要影响者。
基于XX、XY和YY基因组测序鉴定南方鲶鱼（Silurus meridionalis）的性染色体和性别决定基因
硬骨鱼类是研究性染色体和性别决定 (SD) 基因的重要模型，因为它们呈现出多种性别决定系统。在这里，我们使用 Nanopore 和 Hi-C 技术对 YY 南方鲶鱼 (Silurus meridionalis) 进行高连续性染色体水平基因组组装。组装长 750.0 Mb，其中重叠群 N50 为 15.96 Mb，支架 N50 为 27.22 Mb。我们还测序并组装了一个 XY 雄性基因组，其大小为 727.2 Mb，重叠群 N50 为 13.69 Mb。通过与我们之前组装的 XX 个体进行比较，我们确定了一个候选 SD 基因。通过对雄性和雌性池进行重新测序，我们在 Chr24 上鉴定了一个 2.38 Mb 的性别决定区 (SDR)。读取覆盖度分析和 X 和 Y 染色体序列比较表明，SDR 中有一个 Y 特异性插入（约 500 kb），其中包含 amhr2 的雄性特异性重复（名为 amhr2y）。amhr2y 和 amhr2 在编码区具有相同的核苷酸同一性（81.0%），但在启动子和内含子区域具有相同的核苷酸同一性，但较低。在雄性性腺原基中的独家表达和诱导雄性到雌性性别逆转的功能丧失证实了 amhr2y 在雄性性别决定中的作用。我们的研究为鱼类中 amhr2 作为 SD 基因提供了一个新的实例，并揭示了不同鱼类谱系中性别决定进化背后的 AMH/AMHR2 通路成员重复的趋同进化。
为 STEAM 奠定基础：在高等教育中扩展和支持 3D 设计和打印
这篇观点文章概述了 3D 打印生态系统 (3DPE) 的设计和开发，该系统旨在为 STEAM 教育奠定基础。3DPE 是一个由硬件、软件和人员组成的协调系统，旨在在机构层面扩展计算机辅助设计 (CAD) 和 3D 打印 (3DP)。CAD 和 3DP 是通过将工程与艺术相结合来支持 STEAM 的两种主要技术示例。然而，这些技术通常只在专注于工程、产品开发和工业设计的精选大学课程中教授。近年来，价格合理、可靠且高度可维护的 3D 打印机的出现为将 CAD 和 3DP 融合为一套可以跨越学科界限的共享知识创造了机会。3DPE 由一系列分散的 3DP 实验室、一个集中的 3DP 服务器和教师培训组成。 3DPE 采用培训师培训模式，通过培训教师掌握 CAD 和 3DP 知识来支持 STEAM 教育，同时还提供持续的课程支持，通过基于项目的学习将这些技能融入课程中。本文提供了 3DPE 如何支持 STEAM 教育的初步示例，并为其他寻求复制该模式的人提供了建议。
CRISPR筛选确定基因靶标和药物重新定位机会，乳腺癌风险基因>
全基因组关联研究（GWAS）已确定与乳腺癌（BC）风险相关的200个基因座。大多数候选因果变体（CCV）在非编码区域，很可能通过调节基因表达来调节癌症风险。我们最近开发了一个评分系统询问，以预测BC风险基因座的候选风险基因。在这里，我们使用了汇总的CRISPR激活和抑制屏幕来验证询问预测，并定义了它们介导的癌症表型。我们测量了2D，3D和免疫缺陷小鼠中的增殖，以及对DNA损伤反应的影响。我们进行了60个CRISPR屏幕，并确定了21个介导癌症表型的高信任审讯预测。我们使用Hichip和CRISPRQTL验证了BC风险变体对基因子集的直接调节。此外，我们还显示了针对这些靶标的药物重新利用的表达分析的实用性。我们提供了一个平台，用于识别风险变异的基因靶标，并为降低风险和治疗的干预措施构成蓝图。