对于修复DNA双链断裂的同源重组修复(注4)异常的肿瘤,PARP抑制剂和铂类抗癌药物被认为有效。此外,同源重组修复所需分子的基因异常会导致遗传性乳腺癌和卵巢癌综合征。 东北大学发育、衰老和癌症研究所肿瘤生物学系的助理教授 Yoshino Yuki 和教授 Chiba Natsuko 此前开发了一种测量癌细胞中同源重组修复能力的方法,并证明了其准确性(Sci Rep 2019、Cancer Res Commun 2021)。 现在,由研究生 Tokikazu Motonari 和东京大学医学院乳腺和内分泌外科系教授 Takanori Ishida 组成的合作研究小组成功开发出一种测量小鼠肿瘤组织和血液来源的淋巴母细胞同源重组修复活性的方法。 有人提出,应用这些方法可能可以预测癌症治疗药物的有效性以及诊断遗传性乳腺癌和卵巢癌综合征。
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)
端到端多模态深度学习用于实时解码来自同一细胞的长达数月的神经活动 1 2 3 何逸春 1,2 、Arnau Marin-Llobet 1,2 、盛浩 1 、刘韧 1 、刘佳 1* 4 5 1 美国马萨诸塞州波士顿哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院。 6 2 这些作者贡献相同。 7 * 通信电子邮件:jia_liu@seas.harvard.edu。 8 9 摘要 10 长期、稳定、实时解码来自同一细胞的行为相关神经动态对于脑机接口 (BCI) 以及理解学习、记忆和疾病进展过程中的神经进化至关重要。 11 柔性和高密度电极的最新进展实现了长期追踪所需的稳定性,但产生的大量数据集对现有分析方法提出了挑战。当前的脉冲分类方法严重依赖于人工管理,缺乏大规模实时处理的可扩展性。在这里,我们介绍了 AutoSort,这是一种基于端到端多模态深度神经网络的方法,可以实现数月内对相同神经元的实时跟踪和解码。AutoSort 使用一种可扩展的策略,通过从初始记录中学习深度表示并实时应用训练后的模型。它集成了多模态特征,包括波形特征、分布模式和推断出的神经元空间位置,以确保稳健性和准确性。AutoSort 在模拟和长期记录中的表现都优于现有方法,与传统方法相比,它仅使用 10% 的时间和 25% 的内存,从而减少了计算需求。通过将 AutoSort 与高密度柔性探针相结合,我们在 2 个月内实时跟踪运动学习和技能习得过程中的神经动态,捕捉内在神经流形漂移、稳定性和学习后表征漂移。AutoSort 为研究长期神经内在动态和实现实时 BCI 解码提供了一种有前途的解决方案。
领导这项研究的南洋理工大学南洋商学院 (NBS) 助理教授 Hyeokkoo Eric Kwon 表示:“尽管人工智能具有提供更高质量干预措施的潜力,但我们发现,人们对仅由人工智能建议或源自人工智能的健康干预措施的信任度低于他们认为基于人类专家意见的干预措施。我们的研究表明,即使健康干预措施越来越多地由人工智能引导,与情绪和态度相关的情感人类因素仍然很重要,并且这种技术在补充人类而不是取代人类时效果最佳。”
基因组编辑实验的问题基因组编辑是一种技术,它使用人工设计和创建了序列特异性的DNA降解酶来切割基因组DNA,并改变了基因组上的特定遗传学,例如非同源终端连接(NHEJ)(NHEJ)(NHEJ)(NHEJ)和同源性重组(HR)来替代DNA(unifie of Migral usiral usion fil dna ailtent ulive dna ailtent of dna a)。自2013年使用第三代人造核酸酶进行基因组编辑以来,已经在广泛的领域中研究了基因组编辑技术的使用,包括基础研究,药物发现和再生医学,甚至繁殖农业和牲畜产品。另一方面,为了更有效地进行基因组编辑,每个实验步骤都需要解决各种挑战(图7)。
三天线 N-乙酰半乳糖胺 (GalNAc 3 ) 簇已证明受体介导的配体结合反义药物摄取的效用,这些药物靶向肝细胞表达的 RNA。GalNAc 3 结合的 2 ¢ - O - 甲氧乙基 (2 ¢ MOE) 修饰的反义寡核苷酸 (ASO) 已证明比未结合形式具有更高的效力,以支持较低剂量获得相同的药理作用。我们利用 Ionis 集成安全数据库比较了四种 GalNAc 3 结合和四种相同序列未结合的 2 ¢ MOE ASO。该评估评估了来自八项随机安慰剂对照剂量范围 1 期研究的数据,涉及 195 名健康志愿者(79 名 GalNAc 3 ASO,24 名安慰剂;71 名 ASO,21 名安慰剂)。两组 ASO 临床实验室测试中未发现异常阈值发生率的安全性信号。但是,与安慰剂相比,未结合 2 ¢ MOE ASO 组高剂量范围内的平均丙氨酸转氨酶水平显著升高。与未结合 ASO 组相比,GalNAc 3 -结合 ASO 组导致局部皮肤反应的皮下注射平均百分比低 30 倍(0.9% vs. 28.6%),未发生流感样反应(0.0% vs. 0.7%)。未结合 ASO 组中的三名受试者(4.2%)停止服药。在健康志愿者的短期临床数据比较中,GalNAc 3 -结合 2 ¢ MOE ASO 的整体安全性和耐受性特征明显改善。
心脏康复和肺部康复 100% 覆盖 80% 覆盖 与其他选择相同 与其他选择相同 与其他选择相同 与其他选择相同 与选择选项相同 与选择选项相同
Public Works Research Institute, National Research and Development Agency Structure Maintenance Research Center Nishikawa Kazuhiro Sep. 2018 - Mar. 2022 Kanazawa Fumihiko Sep. 2018 - Mar. 2020 Kiriyama Takaharu Sep. 2018 - Bridge Structure Research Group, Structure Maintenance Research Center Hoshikuma Junichi July 2011 - Masahiro Ishida Sep. 2018 - Michio Osumi Sep. 2018 - Mamoru Sawada Sep. 2018 - Mar. 2018 Kamisen Yasushi Sep. 2018 - Mar. 2022 Tanaka Yoshiki Sep. 2018 - Mar. 2019 Oshima Yoshinobu Sep. 2018 - Mar. 2020 Hiroe Akiko Sep. 2018 - Mar. 2020 Morimoto Tomohiro Sep. 2018 - Mar. 2019 Matsumoto Naoshi Sep. 2018 -与上述相同,同一计划的第三年:Masashi Endo,9/2018-3/2010与上述相同,Tsubasa Noda,9/2018-2018-5/2010相同,Toshitaka Suemune,4/2019-2019-3/2020与上述相同IRO NINOMIYA,4/2019-7/2020与上述相同,Takahiro Masuda,4/2019-7/2020与上述相同,Nakaura Shinnosuke Nakaura,4/2019-4/2011与上述相同/2019-4/2022与上述相同,Kohei Eguchi,4/2019-3/2022与上述相同Kenta H31.4 ~ 相同 峰高 R1.5 ~ R2.4 相同 大西贵则 R1.7 ~ R3.9 相同 篠田龙作 R2.4 ~ R4.3 相同 高桥稔 R2.4 ~ 相同 藤木裕二 R2.4 ~ 相同 饭岛翔一 R2.4 ~ 相同 夏堀至 R2.4 ~ 相同 小林匠 R2.4 ~ 相同 岩谷勇太 R2.7 ~ 相同 菅原达也 R2.7 ~ 相同 行堂慎也 R2.8 ~ R4.7 相同 竹内绫 R3.4 ~ 相同 佐藤淳也 R3.4 ~ 相同 大西达也 R3.10 ~ 相同 藤田智宏 R4.4 ~ 相同西原和彦 2002 年 4 月 - 2010 年 3 月 同一技术推进本部 先进技术组 新田京二 2018 年 9 月 - 2020 年 3 月 同一技术 森川博国 2009 年 4 月 - 2022 年 3 月 同一技术 田中洋一 2018 年 9 月 - 2019 年 3 月 同一技术 服部达也 2019 年 4 月 - 2021 年 3 月 同一技术 茂木雅晴 2011 年 4 月 - 2022 年 3 月 同一技术 下川光晴 2018 年 10 月 - 2019 年 3 月 同一技术 榎本真美 2018 年 10 月 - 2021 年 3 月 同一技术 二宫健 2019 年 4 月 - 2022 年 3 月 先进材料资源研究中心 材料资源研究组 古贺博久 2018 年 9 月 - R4.3 〃 中村英佑 H30.9 ~ H31.6
图1真核MMR的概述MUTS同源物识别不匹配的碱基对。 MUTSα识别错误和小安培碱基,而MUTSβ识别大型安培碱基。 MUTLα与MUTSα-不匹配复合物相互作用。 PCNA通过夹具装载机放置在双链DNA链的不连续部分中的DNA上。夹具形的PCNA在滑动夹具孔时移动。由于PCNA的结构具有极性(侧面和前部),因此PCNA在保持其极性的同时移动到DNA上,并与MUTLα相互作用。 PCNA的极性不同会激活MUTLα以仅裂解新生的链侧,从而导致不匹配两侧的划痕。核酸外切酶EXO 1去除含错误的区域,所得的间隙区域充满DNA聚合酶δ,一种复制的聚合酶。除大肠杆菌及其相关物种外,人们认为许多真正的细菌将以几乎相同的机制反应。但是,预计区分新链和旧链的机制将会有所不同。24)。一些古细菌具有真核MMR(可能是从真实细菌水平传播的)40),这是少数族裔,大多数具有完全不同的机制,称为内质系统41)。内体是一种与限制酶具有结构和功能相似性的酶,并且在不匹配的碱基对附近裂解了双链DNA的两个链。这种双链裂解预计将通过同源重组系统修复。使用同源重组系统的维修反应非常准确,这是有道理的,因为修复合成是使用另一个DNA分子(染色体)作为模板的同源区域进行的,因此无需区分旧链和新链。