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利用 CRISPR–Cas9 基因改造的糯玉米具有优越的田间性能
我们通过 CRISPR–Cas9 编辑 12 个优良玉米自交系中的蜡质等位基因，创造了蜡质玉米杂交种，这一过程比使用回交和标记辅助选择的传统性状基因渗入快了一年多。在 25 个地点进行的田间试验表明，CRISPR-蜡质杂交种在农艺上优于基因渗入杂交种，平均每英亩产量高出 5.5 蒲式耳。玉米蜡质基因 (Wx，也称为 Wx1) 编码一种颗粒结合的 NDP-葡萄糖-淀粉葡萄糖基转移酶，该酶负责延长直链淀粉中葡萄糖聚合物的线性链 1。野生型 (WT) 种子淀粉由~25% 直链淀粉和~75% 支链淀粉组成，而功能丧失的 wx 突变种子淀粉则由~100% 的支链淀粉组成，这使胚乳具有像蜡烛一样暗淡而光滑的外观 2 ，因此得名“糯玉米”。糯玉米淀粉用于造纸和粘合剂工业，并在食品工业中用作稳定剂和增稠剂 3 。美国每年在约 500,000 英亩的土地上生产约 8000 万蒲式耳糯玉米。有~200 个 wx 突变等位基因是自发产生的，通过随机诱变产生的，或通过非优良品系中的 CRISPR-Cas 靶向诱变产生的 4,5 。其中，wx-C 等位基因是现代商业糯玉米杂交种中使用最广泛的 wx 供体。商业化糯玉米杂交种是通过将 wx 突变基因渗入优良自交系而开发的。基因渗入通常需要与轮回亲本回交六到七代并自交才能获得用于商业化杂交生产的自交系。糯玉米杂交种的产量比对应的非糯玉米杂交种低约 5% 3 。产量降低的原因尚不清楚；可能是由于性状基因渗入造成的连锁累赘或 wx 突变导致的淀粉性质改变。使用 CRISPR-Cas9 进行基因组编辑和改进的转化技术 6 – 9 有可能缩短糯玉米杂交种的上市时间并消除回交过程中出现的连锁累赘。我们报道了使用 CRISPR-Cas9 和形态发生基因直接在 12 个优良玉米自交系中产生糯玉米缺失等位基因并进行多点产量测试的情况，所有这些过程耗时三年，这比基因渗入方法快得多。使用图 1a 中概述的策略，在优良自交系中生成了两个蜡质缺失等位基因，即 4 千碱基 (kb) 和 6 kb 缺失。为了在自交系 PH184C 中生成 4 kb 缺失系，将编码基因组编辑试剂 (指导对 CR1/CR3 和 Cas9；补充图 1) 的 DNA 引入未成熟胚胎中
2022 年 9 月 5-9 日，俄罗斯新西伯利亚 Akademgorodok ...
全世界从事化学物理研究的研究人员都知道 Vladislav Voevodsky 院士的名字。他的努力和才华使得气体链式支链反应、烃类裂解反应以及自由基和原子的非均相反应的研究取得了许多关键进展。Voevodsky 院士是最早认识到磁共振技术在研究自由基和其他顺磁性粒子方面的潜力的人之一。他和他的同事将 EPR 技术发展成为一种研究化学反应的强大实验方法，创立了一个新的科学领域 — — 化学放射光谱学。这项工作反过来又导致了许多基本化学现象研究的突破，包括化学反应的自由基机制、电子离域和转移、固体和液体物质辐解中的基本行为、光化学和光生物过程的机制以及非均相催化。 Voevodsky 院士是化学动力学和燃烧研究所（俄罗斯新西伯利亚）和新西伯利亚国立大学自然科学系的创始人之一。多年来，他一直担任该系主任。他培养并激励了一群世界知名的科学家，他们至今仍在从事化学物理学研究。他的学生对化学动力学和化学物理学的发展产生了重大影响——这是一门描述
糖尿病和癌症：扭曲的键
本文概述了与癌症和2型糖尿病（T2DM）相关的各种因素之间的互连。高血糖，高胰岛素血症，慢性炎症和肥胖参与这两种疾病的发展和进展，但缺乏有力的糖尿病与癌症直接因果关系的证据。几项研究描述了在细胞，组织和生物体水平上高血糖与癌症之间的关系，但与此同时，最近的孟德尔随机研究证明只有高血糖和乳腺癌之间的显着因果关系。另一方面，高胰岛素血症与肥胖症与几种癌症类型之间的关联似乎是强大的，如门德尔随机研究所证明的那样。代谢改变，包括沃尔堡效应和肿瘤的过度消耗葡萄糖，强调了饮食限制的潜在影响，例如禁食和低碳水化合物饮食，对肿瘤生长和炎症。最近的数据表明，循环的分支链氨基酸水平可能代表了新型的生物标志物，这可能会导致更好的糖尿病控制和早期胰腺癌检测。了解癌症和T2DM之间的潜在机制和共享风险因素可以为预防癌症，早期发现和管理策略提供宝贵的见解。
乙酰辅酶 A 羧化酶 1 控制脂滴-过氧化物酶体轴，是内分泌抗性 ER+ 乳腺癌的脆弱点
靶向芳香化酶可剥夺 ER + 乳腺癌中的雌激素，是治疗此类肿瘤的有效方法。然而，药物耐药性是尚未得到满足的临床需求。长期雌激素缺乏 (LTED) ER + 乳腺癌细胞的脂质组学分析（芳香化酶抑制剂耐药性模型）显示细胞内脂质储存增强。功能代谢分析表明，脂滴与过氧化物酶体（我们发现它们在 LTED 细胞中富集且活跃）一起控制氧化还原稳态并赋予耐药肿瘤代谢适应性。这种重编程由乙酰辅酶 A 羧化酶 1 (ACC1) 控制，其靶向选择性地损害了 LTED 存活率。然而，添加支链脂肪酸和超长链脂肪酸可逆转 ACC1 抑制，这一过程由过氧化物酶体功能和氧化还原稳态介导。这些发现的治疗相关性在芳香化酶抑制剂治疗的患者样本中得到验证。最后，针对 ACC1 减少了耐药患者来源的异种移植瘤的生长，从而确定了一个可针对性的枢纽，以对抗 ER + 乳腺癌中获得雌激素独立性。
线粒体特性的谱系特异性变化...
神经干细胞（NSC）居住在成年哺乳动物大脑的离散区域，在那里它们可以区分神经元，星形胶质细胞和少突胶质细胞。几项研究表明，线粒体在调节NSC命运方面具有重要作用。在这里，我们评估了整个NSC差异化和谱系细胞中的线粒体特性。为此，我们使用了神经室测定模型来隔离，扩展和区分小鼠亚室后区域NSC。我们发现参与线粒体融合的蛋白质水平（Mitofusin [MFN] 1和MFN 2）增加，而涉及抗填充物（Dynamin-Residin-相关蛋白1 [DRP1]）的蛋白质沿分化降低。最终，线粒体动力学的变化与每个谱系中线粒体形态的不同模式相关。特别是，我们发现在星形胶质细胞和神经元分化过程中，分支和非支链线粒体的数量增加，而用少突胶质细胞成熟的线粒体结构占据的面积显着减少。此外，比较了三个谱系，神经元表明是功能最高的最灵活的，而星形胶质细胞则是最高的ATP含量。我们的工作确定了假定的线粒体靶标，以增强小鼠亚脑室区域 - 衍生的NSC的谱系定向差异。
多参数流式细胞仪
糖尿病是一种广泛的代谢障碍，是胰岛素抵抗和胰岛素分泌受损的结果。可修改的因素，例如饮食，体育锻炼和体重在预防糖尿病中起着至关重要的作用，目标干预措施可将糖尿病风险降低约60％。高蛋白消耗量高于建议每天0.8 g/kg体重的摄入量，经常与糖尿病风险有关。但是，饮食蛋白与糖尿病之间的关系是多方面的。观察性研究将高的总和动物蛋白摄入量与2型糖尿病的风险增加联系在一起，尤其是在肥胖女性中。较高的分支链氨基酸水平（BCAA）可能是由于饮食摄入，蛋白质分解以及分解代谢受损而导致的，是心脏代谢风险和胰岛素抵抗的强有力预测指标。具有将BCAA与胰岛素抵抗联系起来的几种机制。另一方面，干预研究表明，高蛋白饮食可以支持体重减轻并改善心脏代谢危险因素。但是，对胰岛素敏感性和葡萄糖稳态的影响并不直接。蛋白质和氨基酸刺激胰岛素和胰高血糖素的分泌，影响葡萄糖水平，但慢性作用仍然不确定。这项简短的叙述性评论旨在提供有关增加的饮食蛋白摄入量，氨基酸，胰岛素抵抗和2型糖尿病之间关系的更新，并描述针对2型糖尿病的蛋白质建议。
侧链和水合作用对 n 型聚合物薄膜中混合电荷传输的影响
将乙二醇 (EG) 侧链引入共轭聚合物主链是设计有机混合离子电子导体 (OMIEC) 的成熟合成策略。然而，薄膜膨胀对混合导电性能的影响尚未确定，特别是对于电子传输 (n 型) OMIEC。本文，作者研究了支链 EG 链长度对基于萘-1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺-联噻吩主链的 n 型 OMIEC 混合电荷传输的影响。原子力显微镜 (AFM)、掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS) 和扫描隧道显微镜 (STM) 用于确定干燥条件下共同主链薄膜之间的相似性。带耗散监测的电化学石英晶体微天平 (EQCM-D) 和原位 GIWAXS 测量表明，在电化学掺杂过程中，薄膜膨胀特性和微观结构会发生明显变化，具体取决于侧链长度。研究发现，即使在与水性电解质接触时晶粒含量会损失，薄膜仍能有效地传输电荷，而高水含量会损害 OMIEC 薄膜内的电子互连性。这些结果强调了控制薄膜吸水量以阻止 n 型电化学装置中的电荷传输的重要性。
最大污染物水平目标（MCLGS），用于三种单独和多氟烷基物质（PFA）和四个PFA的混合物
这些PFA可能以多种形式存在，例如异构体或相关盐，并且每种形式都可能具有单独的casrn或根本没有casrn。此外，这些化合物在不同的分类系统下具有各种名称。但是，在与环境相关的PHS上，这些PFA有望在水中分离其阴离子（带负电荷）形式。例如，HFPO-DA是一种阴离子分子，含有铵盐（CASRN 62037-80-3），共轭酸（CASRN 13252-13-6），钾盐盐（CASRN 67118-55-2）和丙二氟化物氟化物前库（Casrn 2062-8-8-8-8-8-8-8-8），在与环境相关的pH值下，所有这些都将其分离为丙酸/阴离子形式（CASRN 122499-17-6）。列出的每个PFA都有多个具有不同化学连接性的变体，但具有相同的分子组成（称为异构体）。通常，PFA的异构体组成被归类为“线性”，由无分支的烷基链或“分支链”组成，其中包括潜在的多样化分子组，包括至少一个，但可能更多，但可能更多，但可以从线性分子分离。虽然在广泛相似，但异构分子可能在化学特性上具有差异。PFA的最终国家主要饮用水调节涵盖了所列化学物质的所有盐，异构体，前体和衍生物，包括可能创建或鉴定的阴离子形式以外的其他衍生物。
细胞抵御病毒感染的保护屏障 - Refubium
粘液是一种动态生物水凝胶，主要由糖蛋白粘蛋白组成，具有独特的生物物理特性，并形成保护细胞免受多种病毒侵害的屏障。在这里，这项工作开发了一种基于聚甘油硫酸盐的树枝状粘蛋白启发共聚物 (MICP-1)，其中约 10% 的活性二硫化物重复单元作为交联位点。MICP-1 的低温电子显微镜 (Cryo-EM) 分析揭示了细长的单链纤维形态。MICP-1 对许多病毒表现出潜在的抑制活性，例如单纯疱疹病毒 1 (HSV-1) 和 SARS-CoV-2（包括 Delta 和 Omicron 等变体）。MICP-1 使用线性和支链聚乙二醇硫醇 (PEG-thiol) 作为交联剂，生产出具有与健康人痰液相似的粘弹性能和可调节微结构的水凝胶。使用单粒子跟踪微流变学、电子顺磁共振 (EPR) 和低温扫描电子显微镜 (Cryo-SEM) 来表征网络结构。合成的水凝胶表现出自修复特性，以及可通过还原调节的粘弹性能。使用 transwell 测定法来研究水凝胶对 HSV-1 病毒感染的保护特性。活细胞显微镜证实，由于网络形态和阴离子多价效应，这些水凝胶可以通过捕获病毒来保护底层细胞免受感染。总体而言，这种新型粘蛋白共聚物可生成数克级的粘液模拟水凝胶。这些水凝胶可用作富含二硫化物的气道粘液研究的模型，也可用作生物材料。
分支可电离脂质可增强 mRNA 的稳定性、融合性和功能性传递
蛋白质替代疗法、基因组工程和基因重编程。[4,5] 值得注意的是，mRNA 疫苗已获批准用于应对 COVID-19 大流行，并且有助于显著降低由此产生的死亡率。[6,7] 尽管 mRNA 在进一步的药物应用方面具有巨大潜力，但由于其分子量大、多阴离子性质和固有的化学不稳定性，其细胞内递送仍然是一个挑战。脂质纳米颗粒 (LNP) 是可用于有效体内递送外源 mRNA 的最先进技术之一。它们通常由可电离脂质、胆固醇 (chol)、辅助脂质和聚乙二醇 (PEG) 脂质组成，它们负责抑制 mRNA 降解和穿过质膜进入细胞溶胶的运输。可电离脂质是大多数 LNP 的关键成分，因为它们可以通过静电相互作用封装 mRNA。在生理 pH 下，中性电荷可改善体内的药代动力学，而在酸性 pH 下，质子化脂质可促进与内体膜融合并将 mRNA 释放到细胞溶胶中。典型的可电离脂质的头部和尾部基团具有不同的作用。头部基团是带正电的部分，通常具有叔胺，叔胺有多种类型，例如烷基和环状胺。[8] 头部基团决定了 LNPs 的表观 pKa，从而调节其在体内的命运。相反，脂质尾部是疏水部分，负责颗粒的形成。不饱和尾部、[9] 可生物降解尾部、[10,11] 聚合物尾部、[12,13] 和支链尾部 [14,15]