复杂环境提供结构化但多变的感官输入。为了最好地利用来自这些环境的信息,生物体必须进化出预测新刺激后果并根据这些预测采取行动的能力。我们提出了神经网络的进化路径,引导生物体从被动行为转变为简单的主动行为,从简单的主动行为转变为基于诱导的行为。基于早期的体外和计算机实验,我们定义了具有尖峰时间依赖可塑性的网络中生物体从被动行为转变为主动行为所必需的条件。我们的研究结果支持特定的进化步骤和四个条件的存在,这些条件是具身神经网络从最初的被动策略进化出预测和归纳能力所必需的。
摘要:斑点的果蝇(果蝇苏木木松木)是东亚的原生,但已成为对水果生产的全球威胁。近年来,在该物种中建立了CRISPR/CAS9靶向,允许进行功能性基因组和遗传控制研究。在这里,我们报告了D. suzukii表达Cas9菌株的产生和表征。使用含有EGFP荧光标记基因的Piggybac构建体生成了五个独立的转基因线,而在D. melanogaster Heat Hote Hote蛋白70启动子和3'UTR的控制下,Cas9基因在CAS9基因下产生。热震(HS)处理的胚胎,揭示了转基因CAS9表达的强热诱导性。通过将靶向EGFP的GRNA注入一条选定的线中,G 0倍的50.0%显示出镶嵌的荧光表型,而G 0倍的G 0倍产生的G 1突变体没有HS。通过应用HS,这种体细胞和种系诱变率分别增加到95.4%和85.7%。接受HS的父母植物导致其后代的突变遗传(92%)。另外,针对内源基因黄色导致色素沉着和男性致死性。我们讨论了这些效率和温度依赖性CAS9菌株的潜在用途用于铃木D. suzukii中的遗传研究。
摘要 通过将催化失活的 Cas9 (dCas9) 与组蛋白脱乙酰酶 (Sir2a) 或乙酰转移酶 (GCN5) 的活性域融合,该 CRISPR 干扰/激活 (CRISPRi/a) 系统允许在转录水平上进行基因调控,而不会导致寄生虫基因组发生永久性变化。然而,dCas9 的组成性表达对研究必需基因构成了挑战,这可能会导致寄生虫的适应性变化,掩盖真正的表型。在这里,我们开发了一种无泄漏诱导型 CRISPRi/a 系统,通过整合 DiCre/loxP 调节子,允许在雷帕霉素瞬时诱导下表达 dCas9-GCN5/-Sir2a,这允许通过引入针对其转录起始区的向导 RNA 来方便地转录调控感兴趣的基因。利用在无性红细胞发育过程中处于沉默状态或从低水平到高水平表达的八种基因,我们评估了该系统在无性寄生虫中的稳健性和多功能性。对于大多数分析的基因,这种可诱导的 CRISPRi/a 系统导致目标基因在 mRNA 水平上上调或下调 1.5 到 3 倍。PfK13 和 PfMYST 表达的改变导致对青蒿素的敏感性改变。对于自噬相关蛋白 18(与青蒿素抗性相关的必需基因),通过可诱导的 CRISPRi/a 获得了 0.2 倍的上调或下调,导致生长迟缓。对于配子发生的主要调节器 PfAP2-G,通过 CRISPRa 获得了 0.10 倍的 PfAP2-G 转录本增加,导致。诱导寄生虫的配子体血症高出 4 倍。此外,可诱导的 CRISPRi/a 还可以调节配子体中的基因表达。这种可诱导的表观遗传调控系统为研究恶性疟原虫的基因功能提供了一种快速方法。
摘要 组成性环氧合酶(COX-1;前列腺素内过氧化物合酶,EC 1.14.99.1)在生理条件下存在于细胞中,而 COX-2 则由某些细胞因子、有丝分裂原和内毒素诱导,可能是在病理条件下,如炎症。因此,我们评估了一些非甾体抗炎药对完整细胞、破碎细胞和纯化酶制剂中 COX-1(在牛主动脉内皮细胞中)和 COX-2(在内毒素激活的 J774.2 巨噬细胞中)活性的相对抑制作用(绵羊精囊中的 COX-1;绵羊胎盘中的 COX-2)。阿司匹林、吲哚美辛和布洛芬对破碎细胞和纯化酶制剂的效力相似,表明物种没有影响。在所有使用的模型中,阿司匹林、吲哚美辛和布洛芬对 COX-1 的抑制剂作用比对 COX-2 的抑制剂作用强。尽管 IC50 值不同,但阿司匹林和吲哚美辛的相对效力在不同模型之间仅略有不同。布洛芬对完整细胞中的 COX-2 的抑制剂作用比对破碎细胞或纯化酶中的 COX-2 的抑制剂作用强。水杨酸钠对完整细胞中的两种 COX 异构体都是一种弱抑制剂,对破碎细胞或纯化酶制剂中的 COX 均无效。双氯芬酸、BW755C、对乙酰氨基酚和萘普生对完整细胞中的 COX-1 和 COX-2 的抑制剂作用大致相同。BF 389 是一种目前正在人体中测试的实验药物,它是完整细胞中 COX-2 最有效和最具选择性的抑制剂。因此,这两种酶之间存在明显的药理学差异。利用这些 COX-1 和 COX-2 活性模型,可以鉴定出副作用可能小于现有疗法的 COX-2 选择性抑制剂。一些抑制剂在完整细胞中的活性比在纯化酶中的活性高,这表明纯酶制剂可能无法预测治疗作用。
CRISPR 技术的最新发展为改进梭菌属专用的基因组编辑工具开辟了新的可能性。在本研究中,我们改进了基于该技术的双质粒工具,以便对产生丙酮/丁醇/乙醇 (ABE) 或异丙醇/丁醇/乙醇 (IBE) 混合溶剂的两种拜氏梭菌参考菌株的基因组进行无瘢痕修饰。在 NCIMB 8052 ABE 生产菌株中,SpoIIE 孢子形成因子编码基因的失活导致孢子形成缺陷的突变体,并且通过用功能性 spoIIE 基因补充突变菌株可以恢复此表型。此外,将真菌纤维素酶编码 celA 基因插入拜氏梭菌 NCIMB 8052 染色体中,产生具有内切葡聚糖酶活性的突变体。接下来,我们采用类似的双质粒方法对天然 IBE 产生菌株 C. beijerinckii DSM 6423 的基因组进行编辑,该菌株此前从未进行过基因工程改造。首先,删除赋予甲砜霉素抗性的 catB 基因,使该菌株与我们的双质粒编辑系统兼容。作为概念验证,我们在 C. beijerinckii DSM 6423 Δ catB 中使用了我们的双质粒系统,以去除内源性 pNF2 质粒,从而大幅提高转化效率。
摘要:先前已使用基于CRISPR的诱变方法获得了厌氧甲基菌质细菌中的靶向突变。在这项研究中,将来自Callanderi的RELB家庭毒素放置在甲型苯乙烯敏感启动子的控制之下,形成可诱导的反选择系统。该诱导系统与非复制性整合诱变载体相结合,以在limosum b2的Eubacterium B2中创建精确的基因缺失。这项研究中针对的基因是编码组氨酸生物合成基因HISI,甲醇甲醇转移酶和类cor我蛋白MTAA和MTAC的基因,以及编码MTTB-氨基甲基转移酶的MTCB,先前显示出MTTB-FAMILY甲基转移酶。HISI内的有针对性的缺失带来了预期的组氨酸成可营养,MTAA和MTAC的缺失都废除了甲醇的自养生长。MTCB的缺失被证明是消除了Limosum在L-肉碱上的生长。 在隔离转化菌落的初始选择步骤之后,仅需要一个单个诱导步骤才能获得所需靶标的突变菌落。 可诱导的反选择标记和非复制综合质粒的组合可以快速地编辑大肠杆菌。MTCB的缺失被证明是消除了Limosum在L-肉碱上的生长。在隔离转化菌落的初始选择步骤之后,仅需要一个单个诱导步骤才能获得所需靶标的突变菌落。可诱导的反选择标记和非复制综合质粒的组合可以快速地编辑大肠杆菌。
诱导型 CRISPR/Cas9 可在 Synechocystis sp. PCC 6803 中进行多路复用和快速分离的单目标基因组编辑 Ivana Cengic a、Inés C. Cañadas b、Nigel P. Minton b、Elton P. Hudson a * a 瑞典皇家理工学院化学、生物技术和健康工程科学学院、生命科学实验室,斯德哥尔摩,瑞典 b BBSRC/EPSRC 合成生物学研究中心 (SBRC)、诺丁汉大学生命科学学院,诺丁汉,NG7 2RD,英国 * 通讯作者:huds@kth.se 摘要 建立各种合成生物学工具对于开发用于生物技术的蓝藻至关重要,尤其是那些允许以时间高效的方式进行精确和无标记基因组编辑的工具。这里我们描述了一个核糖开关诱导的 CRISPR/Cas9 系统,该系统包含在一个单一的复制载体上,用于模型蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803。茶碱反应性核糖开关可以严格控制 Cas9 表达,从而能够将 CRISPR/Cas9 载体可靠地转化为 Synechocystis 。CRISPR/Cas9 的诱导介导了各种类型的基因组编辑,特别是不同大小的删除和插入。编辑效率因目标和预期编辑而异;较小的编辑总体上表现更好,例如,将 FLAG 标签插入 rbcL 时达到 100%。重要的是,本文描述的单载体 CRISPR/Cas9 系统还被证明可以在 Synechocystis 中同时介导多达三个目标的多重编辑。所有单靶和几个双靶突变体在第一轮诱导后也完全分离,增加了该系统的实用性。此外,由镍单独诱导并包含在 CRISPR/Cas9 载体本身上的载体固化系统将固化效率提高了大约 4 倍,使最终的突变体真正成为无标记的。关键词:CRISPR、Cas9、蓝藻、可诱导、核糖开关、多重引言
摘要尽管化学疗法且经常是干细胞移植,但急性髓样白血病儿童的复发率接近40%。我们试图了解环境诱导的信号反应如何与治疗的临床反应有关。我们先前报道说,与具有更强的STAT3反应的患者相比,AML细胞显示出低的G-CSF诱导的STAT3激活的患者无事件生存率较低。在这里,我们扩展了范式,以评估由更生理的刺激引起的误解信号传导参数。我们测量了对G-CSF的STAT3,STAT5和ERK1/2的反应,并针对参加COG试验AAML03P1和AAML0531的113名患者对基质细胞条件培养基进行了测量。低诱导性STAT3活性在多变量分析中与无事件的生存独立相关。与患有中间STAT5反应的患者相比,对于可诱导的STAT5活性,最低和最高的无事件生存率较低。使用现有的RNA序列数据,我们比较了诱导型STAT3/5低激活患者的基因表达谱与较高诱导型STAT3/5信号的患者的患者。编码造血因子和线粒体呼吸链亚基的基因在低的STAT3/5反应组中过表达,这意味着炎症和代谢途径是化学疗法抗性的潜在机制。,我们在大型独立的小儿AML患者中验证了SAT3/5响应率低的单个基因的预后相关性。这些发现为与治疗失败相关的AML细胞与微环境之间的相互作用提供了新的见解,可以针对治疗干预措施。
诱导降解系统的抽象蛋白质敲低是研究活细胞感兴趣的蛋白质的强大工具。在这里,我们采用了生长素诱导的DEGRON(AID)方法来详细介绍Kaposi与肉瘤相关的疱疹病毒(KSHV)潜伏期相关的核抗原(LANA)在潜伏期维持和可诱导的病毒裂解基因表达中的功能。我们将LANA n末端的微型诱导型脱哥伦斯标签融合了KSHV细菌人造染色体16重组,ISLK细胞被编码女仆的重组KSHV稳定地感染了ISLK细胞。与5-苯基 - 吲哚-3-乙酸孵育,自然生长素的衍生物在1.5小时内迅速降解LANA。与我们的假设相反,单独的LANA耗竭并不能触发裂解重新激活,而是降低了诱导型裂解基因表达时,当我们与ORF50蛋白表达和丁酸钠的组合刺激重新激活时。在没有LANA的情况下,总体裂解基因诱导的降低似乎与KSHV基因组的迅速丧失有关。溶酶体抑制剂氯喹的迅速损失被阻断病毒基因组DNA。此外,siRNA介导的细胞先天免疫蛋白,环状AMP-GMP合酶(CGAS)和干扰素基因(Sting)的模拟器(Sting)以及其他自噬相关基因的模拟器挽救了LANA DEPTETION上病毒基因组DNA的降解。。这些结果表明,LANA会积极防止病毒基因组DNA通过CGAS插入信号轴传感,从而增加了对LANA在潜在基因组维持中的作用的新见解。
本研究主题强调了免疫细胞相互作用在 PVD 的发展和进展中的重要性。例如,髓系抑制细胞 (MDSC) 已被证明在肺动脉高压 (PH) 中起着至关重要的作用。Zhang 等人的综述讨论了如何在肺血管微环境中招募和激活 MDSC,从而促进 PH 的发病机制。MDSC 可以通过精氨酸酶、诱导型一氧化氮合酶和能量代谢调节等各种机制强烈抑制 T 细胞和 NK 细胞的抗炎反应,其免疫抑制功能可能通过促进肺血管重塑而加剧疾病过程。间质巨噬细胞也是血吸虫病引起的 PH 的关键参与者。Kumar 等人使用以下方法确定了间质巨噬细胞的不同亚群