为了在细胞或个体水平上分析基因功能,已经开发出直接修改蛋白质编码 DNA 序列的基因组编辑技术,包括敲除、诱变和添加标记蛋白。十多年前,一种利用 CRISPR/Cas9 系统的方法被引入,大大简化了基因组编辑并使其得到广泛应用。本文简要概述了基因组编辑的历史,重点介绍了创建敲除生物的方法和编辑技术的演变。此外,我们还探讨了启发 CRISPR/Cas9 基因组编辑发展的细菌免疫系统。我们还通过具体示例说明了 CRISPR/Cas9 在细胞水平敲除研究中的实际应用。关键词: 基因组编辑, CRISPR/Cas9, 敲除, 非同源末端连接(NHEJ), 同源重组(HR) 修复 ゲノム编辑集, CRISPR/Cas9 ,ノックウト, 非同断裂结合, 相同组换え修复 (J. Nihon Univ. Med. Ass., 2024; 83 (4): 121–126)
Zhirui Investment是一家由Zhifei Biologicals及其控股股东共同资助的股权投资公司,以建造Zhirui生物医学工业园区。它分为研究,开发和孵化中心,抗体药物工业中心,糖尿病药业中心和药物评估中心。
基于能量的模型(EBM)最近收到了感兴趣的插入量,并已应用于现实的图像产生(Han等,2019; Du&Mordatch,2019年),3D形状形状的合成(Xie等,2018b),脱离分布和对抗性的鲁棒性(Lee等人,2018年; du&Morth。 (Hinton,1999; Du等,2020a),记忆建模(Bartunov等,2019),文本生成(Deng等,2020),视频生成(Xie等,2017),增强学习(Haarnoja等人(Haarnoja et al。,2017; Du等,2019; Du等,protein; et et and of Focein; eft al。,protein Dive and Flive and Div); Du等人,2020b)和生物学上的培训(Scellier&Bengio,2017年)。对比性差异是(Hinton,2002)提出的训练EBM的流行而优雅的程序,可降低训练数据的能量并提高模型产生的采样综合的能量。模型进行了模型是通过MCMC过程(通常是Gibbs采样或Langevin Dynamics)生成的,从而利用了对采样和随机优化的广泛研究。对比差异的吸引力是其简单性和可扩展性。它不需要培训额外的辅助网络(Kim&Bengio,2016; Dai等,2019)(引入其他调整和平衡需求),可以用来构成零射模型。
根据2018年基本健康研究(RiskesDAS)的发现,根据医生诊断的15岁及以上个人的印度尼西亚糖尿病患病率记录为2%。如果与2013年及以上人口中糖尿病的患病率相比,2013年有可能的结果,则增加了1.5%。从血糖水平测试的结果中可以看出,糖尿病的患病率从2013年的6.9%增加到2018年的8.5%。此数据表明,只有大约25%的糖尿病患者知道他们患有病情[4]。因此,有必要具有可以帮助预测某人是否患有糖尿病的算法。为了对发生疾病的可能性进行准确的预测,必须实施数据挖掘算法。数据挖掘是一门学科,专注于分析数据,以获取与使用关键字或现有信息的当前可用信息更广泛的信息[5]。
摘要 - 这项研究引入了一个专门为医疗物联网设备设计的轻量级图像加密框架,并利用了6D混沌图与XOR扩散,像素置换量和可选替换层结合使用。该方法利用了高维混沌系统的固有随机性,刻薄性和敏感性来实现敏感的医学图像的强大加密和安全传播,包括X射线,MRIS和ECGS。全面的评估表明,该框架有效地破坏了空间连贯性,达到了几乎零像素相关性和高熵(〜8),同时保持适合资源受限物联网环境的计算效率。加密方案表现出对输入变化的显着敏感性,平均NPCR为99.6%,UACI超过33%,突出了其对差异和统计攻击的鲁棒性。对传统和低维混沌加密方法的比较分析表明,该算法在加密安全性和性能之间提供了卓越的平衡。调查结果表明,所提出的系统是在医学物联网应用程序中实时,安全图像处理的可行解决方案。未来的研究将研究自适应参数调整以及机器学习的整合以提高加密效率和鲁棒性。。关键字 - 6D混沌图,轻质加密,XOR扩散,医学物联网安全性,像素排列。
[研究背景]基因组编辑是一种使用特殊的DNA结合蛋白来自由重写含有遗传信息的DNA的技术。预计将来将用于基因治疗。但是,现有的基因组编辑蛋白CAS9有问题,例如编辑所需的时间和非目标DNA序列的编辑不正确。在考虑对基因治疗的应用时,误用DNA是致命的。因此,需要快速准确的基因组编辑蛋白的发展。 [研究结果]研究小组先前使用单个分子荧光显微镜进行了研究,重点是“滑动”,该显微镜以滑动方式移动DNA结合蛋白。而且,现有的基因组编辑蛋白Cas9是一种DNA结合蛋白,但已知它不会滑动。如果CAS9可以滑过DNA,它将能够快速定位目标DNA并允许快速编辑目标DNA。此外,当它与非目标DNA结合时,Cas9会误导其DNA序列,但通过快速将其移动到DNA上,它可以防止误用。 考虑到以上,在这项研究中,我们设计了两种修改CAS9的方法,以便它可以在DNA上移动,并使用DNA比对固定技术“ DNA Garden”和单个分子荧光显微镜进行了验证。首先,我们认为CAS9的氨基酸与DNA密切结合,抑制滑动,因此我们用另一种氨基酸代替了这些氨基酸。结果表明,在没有引导RNA的情况下,在没有引导RNA的情况下,修饰的CAS9的滑动最多可促进15次。 接下来,当我们从DNA结合蛋白NHP6A中移植了一个增强的位点时,我们发现,在没有引导RNA的情况下,在没有引导RNA的情况下,最多可促进修饰的Cas9的滑动,最多可促进5次(图A)。该植入部位与DNA结合并松开Cas9和DNA之间的结合,这被认为可以促进Cas9幻灯片(图B)。从上面,我们成功修改了CAS9,以便可以在DNA上滑动。预计修改后的CAS9将在基因组编辑中使用,例如将来的基因疗法。
N. Takeda、Takafumi Hiramoto、Satoshi Tasaka、Hisato Hirano、Takeshi Tokuyama、Hideki Uosaki、Soh Ishiguro、Madina Kagieva、Hiroyuki Yamano、Yuki Ozaki、Daisuke Motooka、Hideto Mori、Yuhei Kirita、Yoshiaki Kise、Yuzuru Itoh、Satoaki Matoba、Hiroyuki Aburatani、Nozomu Yachie、Tautvydas Karvelis、Virginijus Siksnys、Tsukasa Ohmori**、Atsushi Hoshino** 和 Osamu Nureki** (*第一作者,**通讯作者) 〈DOI〉10.1016/j.cell.2023.08.031 〈 URL 〉https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.08.031
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