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对模型物种的转录调控
单细胞基因组学迅速促进了我们对细胞表型多样性的了解，包括细胞类型和细胞状态。由单细胞/-Nucleus RNA测序（SCRNA-SEQ）驱动，目前正在进行表征广泛的生物和组织的全面细胞图集项目。结果，至关重要的是，发现的转录表型以一致和简洁的方式定义和传播。分子生物标志物在历史上在生物学研究中起着重要作用，从通过表面蛋白表达定义免疫细胞类型到通过其分子驱动因素定义疾病。在这里，我们描述了一种基于机器学习的标记基因选择算法，NS-Forest版本2.0，它利用随机森林特征选择的非线性属性和二进制表达评分方法来发现最小值标记基因表达组合，以最佳地捕获Com-Plete Scrna-Secrna-Seqle-Seqse-Seqseq转录profiles在Com-Plete Scrna-seqs sequeq transcriptions profiles中的细胞类型标识。所选的标记基因提供了一种表达式条形码，既是下游生物学研究的有用工具，也是语义细胞类型定义的必要特征。使用ns-forest来识别人脑中间回发细胞类型的标记基因，揭示了神经元细胞类型同一性中细胞信号传导和非编码RNA的重要性。
大气光量子通信链路的调控
摘要。俄罗斯联邦于 2023 年通过了一项到 2030 年对量子通信行业进行监管的概念。本文作者参与了该概念的制定。该文件证实了改进光通信立法的必要性。研究表明，目前尚无对光通信进行法律监管的全球参考系统，这将对有效监督大气光量子通信线路构成挑战。本文提出了旨在规范大气光量子通信线路的优先措施，这将扩大量子通信的商业潜力。作者提出了保护量子通信服务用户权利以及大气光量子通信线路所有者权利的措施。为了促进大气光量子通信线路的运行，必须事先采取措施，因为法律的不确定性对基础设施项目的发展构成了限制。
合成和基因组调控元件揭示小鼠胚胎干细胞中顺式调控语法的一些方面
摘要 在胚胎干细胞 (ESC) 中，核心转录因子 (TF) 网络建立了多能性所必需的基因表达程序。为了解决四种关键 TF 之间的相互作用如何促进小鼠 ESC 中的顺式调控，我们分析了两个由 SOX2、POU5F1 (OCT4)、KLF4 和 ESRRB 的结合位点组成的大规模并行报告分析 (MPRA) 文库。合成的顺式调控元件与具有可比结合位点配置的基因组序列之间的比较揭示了调控语法的某些方面。合成元件的表达受结合位点的数量和排列的影响。这种语法对基因组序列的作用很小，因为基因组序列的相对活性最好通过预测的结合位点占用率来解释，而与结合位点身份和定位无关。我们的结果表明，转录因子结合位点 (TFBS) 的影响受位点顺序和方向的影响，但在基因组中，TF 的整体占用率是活性的主要决定因素。
通过 CRISPR/ 解读植物染色质调控...
摘要：基于 CRISPR 的表观基因组编辑使用 dCas9 作为平台，在选定的位点招募转录或染色质调节因子。尽管最近取得了进展，但这些方法在体内研究染色质功能方面的全部潜力仍然难以充分发挥。在这篇综述中，我们讨论了植物和动物的最新进展如何为研究染色质调节因子的功能提供了新途径，并解决了通常相互关联的相关调节的复杂性。虽然已经开发出有效的转录工程方法，并且可以用作改变位点染色质状态的工具，但在植物中直接操纵染色质调节因子的例子仍然很少。这些报告还揭示了表观基因组工程方法的缺陷和局限性，但它们仍然具有参考价值，因为它们通常与位点和上下文相关的特征有关，包括 DNA 可及性、初始染色质和转录状态或细胞动力学。重点介绍了不同生物体为克服甚至利用这些局限性而实施的策略，这将进一步提高我们建立染色质动力学对基因组调控的因果关系和层次结构的能力。
基因调控机制 - 数字 CSIC
导致疾病易感性增加的衰老分子特征仍不清楚。本文我们展示了与年龄和衰老相关的人脑转录组学谱，该谱来自对 2202 个大脑样本（皮层、海马和小脑）的四组独立全基因组表达数据的系统整合分析，这些样本来自不同年龄段的个体（从 5-10 岁的婴儿到高达 100 岁的老年人），按几十年的年龄阶段分类。该研究提供了在皮层中检测到的 1148 个基因、在海马中检测到的 874 个基因和在小脑中检测到的 657 个基因的特征，根据稳健的伽马秩相关分析，这些基因随着年龄的增长表现出显著的差异表达变化。这些特征表明，皮层和海马之间有 258 个基因明显重叠，三个大脑区域之间有 63 个共同基因。功能富集分析和细胞类型分析着眼于皮质，提供了关于衰老特征的生物学见解。应激反应和免疫反应是上调功能。突触、神经传递和钙信号是下调功能。基于单细胞数据的细胞分析表明，生命早期阶段的神经元活动增加，而老年阶段的神经元活动减少。调控分析确定了与皮质和海马共有的 258 个基因特征相关的转录因子 (TF)；揭示了 MEF2(A,D)、PDX1、FOSL (1,2) 和 RFX(5,1) 作为特征候选调节因子的作用。最后，使用深度学习神经网络算法基于衰老特征构建生物年龄预测器。本文是 Federico Manuel Giorgi 博士和 Shaun Mahony 博士编辑的题为“转录谱和调控基因网络”的特刊的一部分。
远程基因调控和 3D 组织...
3D 染色质组织和表观遗传调控的改变推动了癌症进展。在这里，我使用胶质母细胞瘤 (GB) 作为模型来了解表观遗传变化对肿瘤生物学的广泛影响。通过绘制 GB 中的启动子-增强子相互作用组和染色质状态，我们发现染色质结构的广泛重新布线导致与突触通讯、轴突发生、轴突引导和染色质重塑相关的基因网络的激活。这些网络的核心是转录因子 (TF)，例如 SMAD3 和 PITX1，它们被确定为介导神经元到胶质瘤突触通讯的基因调控网络 (GRN) 中的关键参与者。此外，我们表明，调节 TF 的活性（例如介导神经元到胶质瘤突触的 SMAD3）可以影响肿瘤生长。这些发现强调了表观遗传变化和 3D 基因组拓扑重组如何使 GB 细胞整合神经信号并将其转化为增殖反应。
酵母的调控进化机制 - NSF-PAR
1 密歇根大学分子、细胞与发育生物学系，密歇根州安娜堡，美国 2 密歇根大学生态与进化生物学系，密歇根州安娜堡，美国 通讯作者 Patricia J. Wittkopp，wittkopp@umich.edu 生态与进化生物学系 分子、细胞与发育生物学系 4010 生物科学大楼 1105 北大学大道 密歇根大学，密歇根州安娜堡 48109-1048 美国 电话：+1-734-763-1548 所有作者电子邮件地址 siddiqm@umich.edu (MAS) wittkopp@umich.edu (PJW) 简称：酵母的调控进化机制 关键词：基因表达、调控网络、顺式调控、选择、突变 摘要 酵母调控变异的研究——在新的突变水平、物种内的多态性和物种间的分化——为真核生物基因表达进化的分子和进化过程提供了深刻见解。酵母基因组越来越容易被操纵，表达也越来越容易以高通量方式量化，这最近加速了对多个进化时间尺度上的顺式和反式调控变异的机制研究。例如，这些研究确定了影响其进化命运的顺式和反式突变性质的差异，通过实验表征了顺式和反式调控变异发挥作用的分子机制，并说明了调控网络如何在有或没有基因表达变化的物种之间出现分歧。
心血管疾病中的转录调控
心血管疾病是最危险的疾病，可导致人体循环系统功能障碍，并最终导致心源性猝死风险增加（1，2）。越来越多的证据表明，转录失调导致的基因异常表达是多种心血管疾病的主要原因之一（3-5）。转录调控是一个复杂的过程，它通过促进DNA调控元件和转录调控因子之间的通讯来控制基因表达。随着测序技术的发展和大量心血管多组学数据的发布，从组学角度识别致病转录调控因子或顺式调控元件是揭示心血管疾病病理分子机制和开发新药理学策略的有效方法。最近，多项研究强调了几种转录调节因子在心血管疾病发展中的生物学功能，例如 Tbx1 抑制心肌梗死区域内的自身免疫反应，IRX2 诱导扩张型心肌病中的心肌纤维化水平，BACH1 促进血管平滑肌细胞的去分化表型（6-8）。从机制上讲，转录调控是真核细胞细胞核中最关键的步骤，它将遗传信息从 DNA 传递到 RNA。转录调控过程发生在近端启动子区或远端增强子区，并由多种转录因子、染色质重塑复合物和