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World File Search System密码子
基于遗传代码的进化 - 保守派...
遗传密码是分子生物学的基础，已经使科学家着迷了数十年。它是将DNA中核苷酸序列转化为形成蛋白质的氨基酸的通用语言。然而，尽管它在生物学中起着至关重要的作用，但遗传密码并不是静态的。它随着时间的流逝而发展，适应环境压力和生物学需求。推动遗传密码演变的关键因素之一是密码子保守变化的概念。这些变化，涉及密码子序列的修改而不改变所得蛋白质，突出了遗传密码的灵活性和适应性。本文解释了遗传密码通过密码子的保守变化，这种进化背后的机制以及对理解生命复杂性的影响而发展的。
CRISPR/Cas9 诱导的 Keap1 缺失增强了抗...
干细胞因其再生能力而成为许多疾病治疗的有力工具，并在再生医学领域迅速推进发展，如在脑创伤方面的治疗。然而，病灶区域高氧化微环境导致99％以上的细胞死亡。本研究利用基因方法编辑间充质干细胞中的Keap1基因，并观察其抗氧化能力。首先，我们利用CRISPR/Cas9分别打乱脂肪间充质干细胞（Ad-MSCs）中Keap1的起始密码子和第376个氨基酸密码子，使Nrf2从Keap1的结合中释放出来，结果Nrf2被激活并定位到细胞核内，调控细胞的抗氧化作用。我们观察到缺少Keap1 ATG密码子的细胞表现出明显的Nrf2核定位。 H 2 O 2 处理后，除了检测到 Bax-1 表达降低和丙二醛 (MDA) 含量降低外，我们还发现 Keap1 ATG 密码子敲除细胞中 Bcl-2 表达增加，而仅在 Keap1 376 位密码子编辑细胞中观察到 PCNA 表达增加，其 Bax-1 表达低于对照细胞。我们的研究表明 Keap1 的缺失导致 Ad-MSCs 的抗氧化能力，这表明我们的策略有望提高移植后间充质干细胞的活力。本研究也是 CRISPR/Cas9 在 Ad-MSCs 中应用的前沿探索。
通过体内超成名的氨基酰基-TRNA合成酶的定向演变
抽象的遗传密码扩展（GCE）已通过实现非经典氨基酸（NCAA）的位点掺入到蛋白质中，已成为生物学的关键工具。GCE的中心是正交氨基酰基-TRNA合成酶（AARS）/tRNA对的开发，其中工程的AARS识别所选的NCAA并将其充电到解码空白密码子的TRNA（例如，琥珀终止密码子）。许多正交的AARS/tRNA对涵盖了广泛的NCAA，这是通过定向进化产生的，但是标准策略通过标准策略的新AARS/TRNA对的演变仍然是一个劳动密集型的过程，通常会产生AARS/TRNA对，并产生副最好的NCAA NCAA INCAA Incorpiesies。在这项研究中，我们提出了一种发展AARS的策略，该策略利用Orthorep来推动其在酵母中的连续超女。我们在8个独立的AARS进化运动中展示了我们的战略，从4个不同的AARS/tRNA父母开始，针对7个不同的NCAA。我们观察到了多种新型AARS的快速演变，能够将13个NCAA的整体范围纳入响应于琥珀色密码子的蛋白质中。一些进化的系统达到了琥珀色密码子指定的NCAA依赖性翻译的效率，可与酵母中有义务密码子指定的天然氨基酸翻译相当。此外，我们发现了一个令人惊讶的AAR，它演变为自我调节自己的表达，以更大程度地依赖NCAA进行翻译。这些发现证明了由Orthorep驱动的AARS进化平台支持GCE技术持续增长的潜力。
利用 CRISPR 在人类诱导性多能干细胞中进行有效的双等位基因标记
注：同源臂位于敲入位点上游和下游约 500–1,000 bp 处。图 1 C 为 SIN3A 示例的供体载体示意图。为选取基因组区域作为同源臂，我们使用 Primer-BLAST ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/ ) 设计了两对引物，分别位于 SIN3A 终止密码子上游 500–1,000 bp 处和下游 500–1,000 bp 处。也可以使用其他程序设计引物。正向和反向引物之间的区域用作同源臂。我们选择 SIN3A 终止密码子上游 501 bp 序列作为左同源臂（图 2 A 和 2B 中的 SIN3A 左），并选择 SIN3A 终止密码子下游 612 bp 序列作为右同源臂（图 2 A 和 2B 中的 SIN3A 右）。
使用机器学习阐明精神疾病与累犯之间的关系：一项回顾性研究用量子计算机优化mRNA密码子
多肽序列向表达mRNA构建体的反向翻译是NP-硬化的组合优化问题。蛋白质序列中的每个氨基酸都可以由多达六个密码子代表，并且选择最大化表达概率的组合的过程称为密码子优化。这项工作研究了利用量子计算技术对密码子优化的潜在影响。将量子退火器（QA）与具有相同目标函数编程的标准遗传算法（GA）进行了比较。质量保证在识别最佳解决方案方面具有竞争力。还使用模拟器评估了基于门的系统的效用，从而发现，尽管当前几代设备在量子计数和连接性方面都缺乏硬件要求，以解决现实的问题，但未来的一代设备可能高效。
用于饱和诱变的高效文库设计
因此，最好尽可能减小库的大小。由于自然突变的随机性，在一个密码子内实现多于一个碱基的变化是极其罕见的（7）。因此，研究自然突变（例如重演进化过程或估计突变体的致癌性）可能受益于仅解决单碱基变化。这些单碱基差异被定义为具有 1 的汉明距离。这种方法将密码子的数量从 32 个（使用常见的 NNK 密码子时）减少到仅 9 个。相反，对于蛋白质工程目的而言，关注大于 1 的汉明距离（即具有两个或三个碱基变化）可能更有利。已经表明，在许多情况下，表现最佳的突变体需要的不仅仅是一个碱基的变化，因为这样的密码子距离允许探索更广泛的多样性
多种抗原表位的计算预测
摘要。由于密码子字母的高变性，从密码子到氨基酸的映射是溢出的，这表明密码子空间可能具有更高的信息含量。嵌入密码子语言模型最近在各种下游任务中表现出成功。然而，磷酸化位点的预测模型，可以说是研究最多的翻译后修饰（PTM）和PTM位点，主要依赖于氨基酸级表示。这项工作引入了一种新的方法，通过通过近来开发的密码子语言模型的嵌入来预测磷酸化位点，该方法专门培训了蛋白质编码DNA序列。蛋白质序列首先精心映射到可靠的编码序列，并使用此编码器编码以生成密码子感知的嵌入。然后将这些嵌入与通过早期融合策略从蛋白质语言模型获得的氨基酸感知的嵌入整合。随后，从定义的窗框内的融合嵌入式形成了感兴趣的位点的窗口级表示。Convbigru网络提取物具有捕获窗口内近端残基之间的时空相关性，然后是基于高斯（Dog）小波范围函数的衍生物的Kolmogorov-Arnold网络（KAN），以产生该站点的预测推断。我们将整体模型配音为Calmphoskan。在独立测试中使用丝氨酸 - 硫代氨酸（合并）和酪氨酸测试集，Calmphoskan优于现有方法。此外，我们证明了该模型在预测蛋白质内在无序区域内的位点的有效性。总体而言，Calmphoskan成为蛋白质中一般磷酸材料的强大预测指标。Calmphoskan将很快公开发布。
酵母杀伤毒素K2的信号序列赋予生产者的自我保护，并允许转换为模块化毒素 - 抗毒素系统
图1。N末端区域在K2免疫力中的重要性。 a）16个删除构建体的概述，每个删除构建体缺少K2 ORF内的区域（14-27密码子）（不绘制为刻度）。 将切除的段替换为编码Pro-Ala-Gly的框架内SBFI限制性位点，并将其放置在PRS423型载体上的GAL1半乳糖诱导启动子后面。 酵母转化后，在诱导含有1％半乳糖的培养基中培养了三种转化体，然后转移到补充10 A.U.的新鲜诱导培养基中。 K2毒素。 b）在24小时的过程中，在板块读取器中记录了毒素中的OD 600。 条形表示生物学三份的最终OD 600值的平均值，误差线表示±1标准偏差。 单个重复值显示为点。 wt：野生型K2，控制：空矢量。 c）该表提供了有关系统删除构建体的修改区域的第一个也是最后一个删除的密码子的信息。 请注意，第一个构造还省略了位置1的起始密码子。N末端区域在K2免疫力中的重要性。a）16个删除构建体的概述，每个删除构建体缺少K2 ORF内的区域（14-27密码子）（不绘制为刻度）。将切除的段替换为编码Pro-Ala-Gly的框架内SBFI限制性位点，并将其放置在PRS423型载体上的GAL1半乳糖诱导启动子后面。酵母转化后，在诱导含有1％半乳糖的培养基中培养了三种转化体，然后转移到补充10 A.U.的新鲜诱导培养基中。K2毒素。 b）在24小时的过程中，在板块读取器中记录了毒素中的OD 600。 条形表示生物学三份的最终OD 600值的平均值，误差线表示±1标准偏差。 单个重复值显示为点。 wt：野生型K2，控制：空矢量。 c）该表提供了有关系统删除构建体的修改区域的第一个也是最后一个删除的密码子的信息。 请注意，第一个构造还省略了位置1的起始密码子。K2毒素。b）在24小时的过程中，在板块读取器中记录了毒素中的OD 600。条形表示生物学三份的最终OD 600值的平均值，误差线表示±1标准偏差。单个重复值显示为点。wt：野生型K2，控制：空矢量。c）该表提供了有关系统删除构建体的修改区域的第一个也是最后一个删除的密码子的信息。请注意，第一个构造还省略了位置1的起始密码子。
靶向扩增子深度测序用于监测肯尼亚西部的抗疟药耐药性标志物
摘要 恶性疟原虫的分子监测对于追踪新出现的突变和已发现突变的趋势非常重要，应作为抗疟药耐药性的早期预警系统。2019 年，在肯尼亚西部八个县对学童进行了恶性疟原虫疟疾调查，从调查中获取了干血斑。实时 PCR 鉴定出 500 个恶性疟原虫阳性样本，这些样本在五个耐药位点进行了扩增，以进行靶向扩增子深度测序 (TADS)。重要的 kelch 13 突变的缺失与 2019 年前肯尼亚的发现相似，在密码子 569 和 578 中观察到低频突变。氯喹抗性转运蛋白基因密码子 76 和 145 为野生型，表明寄生虫分别对氯喹和哌喹敏感。基于密码子 86、184 和 199 的多药耐药基因 1 单倍型主要存在于单倍型 NYT 和 NFT 的混合感染中，分别由缺乏氯喹压力和使用苯芴醇驱动。磺胺多辛-乙胺嘧啶耐药性谱是 Pfdhfr（51I 59R 108N）和 Pfdhps（436H 437G 540E）三重突变的“超级耐药”组合，导致磺胺多辛-乙胺嘧啶无效。TADS 突出显示了低频变异，从而可以尽早识别新的突变、Pfmdr1 密码子 199S 和 Pfdhfr 密码子 85I 以及新出现的 164L 突变。TADS 的附加价值在于它能够准确地识别混合基因型感染并进行抗疟药耐药性标志物的高通量监测。
第 19 讲 - DNA 突变和修复
对氨基酸序列的影响：1. 沉默突变：氨基酸序列无变化（相同的氨基酸序列）2. 错义突变：用一种氨基酸替代另一种氨基酸。3. 无义突变：密码子转变为终止密码子，导致翻译提前终止。4. 移码突变：插入或删除核苷酸，导致阅读框发生改变，从而改变整个下游氨基酸序列。• 基因特异性效应：突变的影响