Prime 编辑 (PE) 是一种强大的基因组工程方法,能够将碱基替换、插入和删除引入任何给定的基因组位点。然而,PE 的效率差异很大,不仅取决于目标基因组区域,还取决于编辑细胞的遗传背景。在这里,为了确定哪些细胞因素会影响 PE 效率,我们针对 32 个 DNA 修复因子进行了有针对性的遗传筛选,涵盖了所有已报道的修复途径。我们表明,根据细胞系和编辑类型,错配修复 (MMR) 的消融可使 PE 效率提高 2-17 倍,涵盖多种人类细胞系、编辑类型和基因组位点。关键 MMR 因子 MLH1 和 MSH2 在 PE 位点的积累表明 MMR 直接参与 PE 控制。我们的研究结果为 PE 机制提供了新的见解,并提出了如何优化其效率。
尽管用于语义图像编辑的深度神经模型最近取得了进展,但目前的方法仍然依赖于明确的人工输入。先前的工作假设有手动整理的数据集可用于监督学习,而对于无监督方法,需要人工检查发现的组件以识别那些修改有价值语义特征的组件。在这里,我们提出了一种新颖的替代方法:利用大脑反应作为学习语义特征表示的监督信号。在一项神经生理学实验中,向参与者 (N=30) 展示人工生成的面孔并指示他们寻找特定的语义特征,例如“老”或“微笑”,同时通过脑电图 (EEG) 记录他们的大脑反应。使用从这些反应推断出的监督信号,学习生成对抗网络 (GAN) 潜在空间内的语义特征,然后将其用于编辑新图像的语义特征。我们表明,隐性大脑监督实现的语义图像编辑性能与显性手动标记相当。这项工作证明了利用通过脑机接口记录的隐性人类反应进行语义图像编辑和解释的可行性。
Intersect 的成功离不开我们团队和期刊贡献者的辛勤工作和奉献。我们要感谢期刊顾问、斯坦福大学教育研究生院 Kholsa Family 教授兼学生事务副院长 John Willinsky 教授的坚定支持。我们还要感谢同行评审员的宝贵贡献,他们的深思熟虑和知情的评论确保了我们期刊的高质量。非常感谢我们富有创意和才华的平面设计师 Elsa Bosemark,她通过插图使我们作者的文章栩栩如生。最后,我们要感谢我们的编辑团队为这期杂志付出的辛勤工作、热情和关心。有了这些,我们很自豪地推出 Intersect 第 18 卷第 1 期。
Prime 编辑通过使用向导 RNA 将 Prime 编辑复合物引导至 DNA 内的特定位置来实现这一点。该复合物含有一种经过修饰的 Cas9 蛋白,称为“Prime 编辑器”,与逆转录酶融合 (2)。Prime 编辑器旨在识别特定的 DNA 序列并切割双螺旋的一条链,从而使逆转录酶能够使用未切割的链作为模板,在切割位点添加或删除特定核苷酸。
现代农业面临的挑战既包括粮食供应,也包括生物能源的获取,这些挑战是全球性的,包括因人口增长、饮食习惯改变和气候变化而导致的粮食需求增加。最大的挑战之一是实现产量的可持续增长,采用更好的农业实践并开发能够生产具有营养成分和质量的食品的品种,以及更能耐受不同类型的生物和非生物胁迫(DaMatta 等人,2010 年;Lobell;Gourdji,2012 年;McCouch 等人,2013 年;Eisenstein,2013 年;粮农组织,2019 年)。此外,耕地使用量的不断增加对森林砍伐造成了重大影响(Campbell et al.,2008)。
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骨髓增生性肿瘤 (MPN) 会导致血细胞(如红细胞增多症)或血小板(原发性血小板增多症)的过度生成。JAK2 V617F 是许多 MPN 中最常见的体细胞突变,但之前在小鼠中对这种突变的建模依赖于转基因过度表达,并导致不同的表型,在某些情况下,这些表型归因于表达水平。CRISPR-Cas9 工程通过精确修改原代细胞中的内源性位点,为建模和潜在治愈遗传编码疾病提供了新的可能性。我们在此开发了“无疤痕”的 Cas9 试剂,用于在永生化人类红系祖细胞 (HUDEP-2)、CD34+ 成人人类造血干细胞和祖细胞 (HSPC) 以及免疫表型长期造血干细胞 (LT-HSC) 中创建和逆转 JAK2 V617F 突变。我们发现与内源性 JAK2 V617F 等位基因相关的体外增殖没有明显增加,但与野生型细胞共培养揭示了突变提供的竞争性生长优势。即使在没有造血细胞因子信号传导的情况下,获得 V617F 等位基因也会促进红系祖细胞的终末分化。综上所述,这些数据与 MPN 的逐渐进展的表现相一致,并表明与转基因过表达模型相比,内源性获得性 JAK2 V617F 突变可能产生更细微的表型。