1 加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系,美国伯克利;2 加州大学伯克利分校创新基因组学研究所,美国伯克利;3 帕金森病科学联合研究网络 (ASAP),美国切维蔡斯;4 阿尔伯特爱因斯坦医学院 Dominick P. Purpura 神经科学系,美国布朗克斯;5 加州大学旧金山分校海伦迪勒家庭综合癌症中心,美国旧金山;6 加州大学旧金山分校泌尿外科系,美国旧金山;7 Arc 研究所,美国帕洛阿尔托;8 陈扎克伯格生物中心,美国旧金山;9 加州大学伯克利分校海伦威尔斯神经科学研究所,美国伯克利;10 阿尔伯特爱因斯坦医学院遗传学系,美国布朗克斯; 11 美国布朗克斯区阿尔伯特爱因斯坦医学院露丝·L·和戴维·S·戈特斯曼干细胞与再生医学研究所
摘要:潜伏细胞库的存在被认为是艾滋病毒治愈的主要障碍。重新激活和消除“休克和杀伤”或永久沉默“阻断和锁定”潜伏艾滋病毒库以及基因编辑仍然是有前途的方法,但迄今为止已被证明只是部分成功。此外,使用潜伏逆转剂或“阻断和锁定”药物还存在其他问题,包括可能导致细胞毒性、可能缺乏对艾滋病毒的特异性或单独使用每种药物时效力低。RNA 分子,如微小 RNA (miRNA) 和长非编码 RNA (lncRNA) 正日益被认为是基因表达的重要调节剂。基于 RNA 的抗击艾滋病毒潜伏期方法是一种有前途的策略,因为 miRNA 和 lncRNA 都比蛋白质编码基因更具细胞类型和组织特异性。因此,可以实现更高的针对潜伏艾滋病毒库的特异性,同时降低整体细胞毒性。在这篇综述中,我们总结了目前关于人类基因组中编码的 miRNA 和 lncRNA 以及 HIV 基因组中编码的调节分子对 HIV 基因表达的调控。我们讨论了 HIV 基因表达的转录和转录后调控,以符合当前潜伏期的定义,并描述了促进 HIV 潜伏期或具有抗潜伏期特性的 RNA 分子。最后,我们提供了使用每类 RNA 作为对抗 HIV 潜伏期的潜在靶点的观点,并描述了不同 RNA 分子、它们的蛋白质靶点和 HIV 之间相互作用的复杂性。关键词:HIV、HIV 潜伏期、微小 RNA、长链非编码 RNA、HIV 转录本、基因表达调控
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简介胶质母细胞瘤 (GBM;世界卫生组织 IV 级胶质瘤) 是成人中最常见、最具侵袭性的原发性恶性脑肿瘤 (1)。尽管进行了最大限度的手术切除,然后进行放化疗和辅助化疗 (2-4),GBM 仍然普遍致命。GBM 表现出显著的细胞异质性,含有干细胞样 GBM 干细胞 (GSC;也称为脑肿瘤起始细胞),导致治疗耐药性和快速复发 (5-8)。与非干细胞或分化 GBM 细胞 (DGC) 相比,GSC 表达干细胞标志物,在无血清条件下产生球体,并在体内快速形成肿瘤 (9, 10)。体细胞突变导致 GBM 的发生和发展,但精准医疗迄今为止在其治疗中取得的成功有限 (11, 12)。表观遗传改变也可能促进神经胶质瘤的形成,从而提供治疗靶点(13-15)。肿瘤生物学的一个最新进展是将改变的 A-to-I RNA 编辑归因于多种致瘤途径(16,17)。在哺乳动物中,RNA 编辑会改变表达 RNA 的转录序列,而不会影响 DNA 序列(18-20)。A-to-I RNA 编辑由 ADAR(作用于 RNA 的腺苷脱氨酶)催化,是哺乳动物中最常见的 RNA 编辑事件,超过 85% 的 RNA 可能在编码和/或非编码区域进行编辑(19,21)。三种酶在 A-to-I RNA 编辑中起着重要作用。
摘要 构建可用的量子计算机的关键在于构建可扩展、可延伸且提供实时响应的经典控制硬件流水线。该流水线的控制处理器部分提供在高级量子编程语言和使用任意波形发生器的低级脉冲生成之间进行映射的功能。在本文中,我们讨论了设计替代方案,重点是支持具有 O(10 2)量子比特的中型量子设备。我们介绍了一种评估量子 ISA 编码量子电路的有效性的方法。我们使用这种方法来评估几个设计点:类 RISC、向量和类 VLIW。我们提出了两种对广泛使用的开放 RISC-V ISA 的量子扩展。鉴于量子硬件流水线的变化速度很快,我们的开源实现为设计空间实验提供了一个良好的起点,同时我们的指标可以独立用于指导设计决策。
被电磁场捕获的电子和离子长期以来一直是重要的高精度计量仪器,最近也被提议作为量子信息处理的平台。这里我们指出,由于这些系统具有极高的荷质比以及低噪声量子读出和控制,因此它们还可用作高灵敏度的带电粒子探测器。特别是,这些系统可用于检测比典型电离尺度低许多数量级的能量沉积。为了说明,我们提出了一些粒子物理学中的应用。我们概述了一种无损飞行时间测量方法,该方法能够对缓慢移动的准直粒子进行亚 eV 能量分辨率测量。我们还表明,目前的设备可用于对环境暗物质粒子携带小电毫电荷≪ e 的模型提供具有竞争力的灵敏度。我们的计算可能还有助于表征来自带电粒子背景的量子计算机噪声。
通过在体内大规模地同时进行超突变和选择,微生物宿主中的酶和其他蛋白质的连续定向进化能够超越经典定向进化,并且只需极少的手动输入。如果目标酶的活性可以与宿主细胞的生长相结合,那么只需选择生长就可以提高活性。与所有定向进化一样,连续版本不需要事先了解目标的机制。因此,连续定向进化是修改植物或非植物酶以用于植物代谢研究和工程的有效方法。在这里,我们首先描述用于连续定向进化的酵母(酿酒酵母)OrthoRep 系统的基本特征,并将其与其他系统简要比较。然后,我们将逐步介绍使用 OrthoRep 进化主要代谢酶的三种方式,并以 THI4 噻唑合酶为例并说明获得的突变结果。最后,我们概述了 OrthoRep 的应用,这些应用满足了日益增长的需求:(i)改变植物酶的特性以便返回植物;(ii)改造(“植物化”)原核生物(尤其是外来原核生物)的酶,使其在温和的类植物条件下发挥良好作用。