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绿胡子基因 tgrB1 调控盘基网柄菌的利他行为和欺骗行为
绿胡子遗传元素编码罕见的可感知信号、信号识别能力和对显示相同信号的其他人的利他行为。假定的绿胡子在各种生物中都有描述，但在一个系统中所有特性的直接证据很少。盘基网柄菌的 tgrB1-tgrC1 同源识别系统编码两种多态性膜蛋白，可保护细胞免受嵌合相关危险。在发育过程中，TgrC1 充当配体信号，TgrB1 充当其受体，但利他行为的证据是间接的。在这里，我们表明混合野生型和活化的 tgrB1 细胞会增加野生型孢子的产生，并将突变体降级为利他茎，而混合野生型和 tgrB1 缺陷细胞会增加突变孢子的产生和野生型茎的产生。 tgrB1 缺失的细胞只会欺骗携带相同 tgrC1 同种异型的伴侣。因此，TgrB1 激活会产生利他行为，而 TgrB1 失活会导致特定同种异型的欺骗，这支持了绿胡子概念，并深入了解了同种异型识别、利他行为和剥削之间的关系。
斑马鱼的神经干细胞调控
神经干细胞 (NSC) 是产生神经胶质细胞和神经元的祖细胞群，具有持久的自我更新和分化潜力。虽然胚胎神经系统中的一些神经祖细胞 (NP) 也寿命长且符合这一定义，但 NSC 一词传统上指成年个体中的此类祖细胞类型。随着在斑马鱼 (Danio rerio) 成年脑中发现大量 NSC 群及其高神经发生活性（包括神经元再生），这种模型生物已成为表征和机制分析 NSC 特性的有力工具。基于这些，本文将考虑成年斑马鱼脑中的 NSC，重点关注其最广泛表征的区域 - 端脑（特别是其背部 - 大脑皮层）。只要有必要，我们还会参考其他大脑分区、胚胎过程和成年小鼠的大脑，无论是为了比较的目的，还是因为这些其他系统中有更多信息可用。
乳腺癌治疗耐药性的表观遗传-代谢调控轴的棱镜视图
在发育过程中建立的表观遗传调控可维持代谢和其他基本细胞过程的转录表达和沉默模式，这些调控可在癌症中重新编程，为表型的持续改变提供分子机制。因此，代谢失调和重新编程是癌症的一个新兴特征，分子分类有机会成为精准治疗干预的关键初步步骤。然而，对大多数传统治疗方案产生治疗耐药性以及肿瘤复发，仍然是精准医疗的未解决问题，例如乳腺癌，现有数据可同时告知癌症基因型和表型。此外，癌细胞代谢环境的表观遗传重编程是治疗耐药性和癌症复发的最重要决定因素之一。重要的是，亚型特异性表观遗传-代谢相互作用深刻影响恶性转化、化疗耐药性和靶向治疗反应。因此，在本综述中，我们全面剖析了相互关联的表观遗传和代谢调控途径，然后将它们整合到可观察的癌症代谢-治疗-耐药轴中，从而为临床干预提供参考。将全基因组分析与对代谢元素、表观遗传重编程及其通过代谢分析整合的理解最佳地结合起来，可能会在单个肿瘤水平上解码缺失的分子机制。因此，尽管肿瘤代谢存在异质性，但将代谢生物化学与特定肿瘤及其微环境的基因型、表观遗传学和表型联系起来的提议方法可能能够成功地对表观遗传修饰物和致癌代谢物进行机制靶向。
叶绿素合成调控研究进展
[1] Nam Sh，Lee J，A YJ。Euglena物种作为土壤生态毒性评估的生物指导者的潜力。Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol，2023，267：109586 [2] Proctor MS，Sutherland GA，Canniffe DP等。（杆菌）叶绿素生物合成的末端酶。r Soc Open Sci，2022，9：211903 [3] Solymosi K，Mysliwa-Kurdziel B.叶绿素及其在食品工业和医学中使用的衍生物。Mini Rev Med Chem，2017，17：1194-222 [4] Martins T，Barros AN，Rosa E等。 通过叶绿素和叶绿素丰富的农业食品增强健康益处：全面评论。 分子，2023，28：5344 [5] Sun D，Wu S，Li X等。 衍生自微藻的叶绿素的结构，功能和潜在药物作用。 Mar Drugs，2024，22：65 [6] Chen M，Schliep M，Willows Rd等。 红移的叶绿素。 Science，2010，329：1318-9 [7] Chen M.叶绿素修饰及其在氧光合物中的光谱扩展。 Annu Rev Biochem，2014，83：317-40 [8]NürnbergDJ，Morton J，Santabarbara S等。 光化学超出了含有叶绿素F的光系统的红色极限。 Science，2018，360：1210-3 [9] Tanaka R，Tanaka A.高等植物中的四吡咯生物合成。 Annu Rev Plant Biol，2007，58：321-46 [10] Bryant DA，Hunter CN，Warren MJ。 修饰的四吡咯的生物合成 - 生命的颜料。 J Biol Chem，2020，295：6888-925 [11] Robert D，Willows J，Clark Lagarias等。 第21章四吡咯生物合成和信号传导（叶绿素，血红素和bilins）[m] //荷兰SK。Mini Rev Med Chem，2017，17：1194-222 [4] Martins T，Barros AN，Rosa E等。通过叶绿素和叶绿素丰富的农业食品增强健康益处：全面评论。分子，2023，28：5344 [5] Sun D，Wu S，Li X等。衍生自微藻的叶绿素的结构，功能和潜在药物作用。Mar Drugs，2024，22：65 [6] Chen M，Schliep M，Willows Rd等。红移的叶绿素。Science，2010，329：1318-9 [7] Chen M.叶绿素修饰及其在氧光合物中的光谱扩展。Annu Rev Biochem，2014，83：317-40 [8]NürnbergDJ，Morton J，Santabarbara S等。 光化学超出了含有叶绿素F的光系统的红色极限。 Science，2018，360：1210-3 [9] Tanaka R，Tanaka A.高等植物中的四吡咯生物合成。 Annu Rev Plant Biol，2007，58：321-46 [10] Bryant DA，Hunter CN，Warren MJ。 修饰的四吡咯的生物合成 - 生命的颜料。 J Biol Chem，2020，295：6888-925 [11] Robert D，Willows J，Clark Lagarias等。 第21章四吡咯生物合成和信号传导（叶绿素，血红素和bilins）[m] //荷兰SK。Annu Rev Biochem，2014，83：317-40 [8]NürnbergDJ，Morton J，Santabarbara S等。光化学超出了含有叶绿素F的光系统的红色极限。Science，2018，360：1210-3 [9] Tanaka R，Tanaka A.高等植物中的四吡咯生物合成。Annu Rev Plant Biol，2007，58：321-46 [10] Bryant DA，Hunter CN，Warren MJ。修饰的四吡咯的生物合成 - 生命的颜料。J Biol Chem，2020，295：6888-925 [11] Robert D，Willows J，Clark Lagarias等。第21章四吡咯生物合成和信号传导（叶绿素，血红素和bilins）[m] //荷兰SK。Chlamydomonas Sourcebook（第三版）。剑桥：学术出版社，2023：691-731 [12] Tanaka R，Kobayashi K，Masuda T.拟南芥的Tetrapyrole代谢。拟南芥书，2011，9：145-85 [13] Brzezowski P，Richter AS，Grimm B.植物和藻类中四吡咯生物合成的调节和功能。Biochim Biophys Acta，2015年，1847年：968-85 [14] Wang P，JI S，GrimmB。植物四吡咯生物合成中代谢检查点的翻译后调节。J Exp Bot，2022，73：4624-36 [15] Zhao A，Fang Y，Chen X等。拟南芥谷氨酰基-TRNA还原酶及其刺激蛋白中的晶体结构。Proc Natl Acad Sci u S A，2014，111：6630-5 [16] Fang Y，Zhao S，Zhang F等。拟南芥谷氨酰基-TRNA还原酶（Glutr）形成带有流感和谷物结合蛋白的三元复合物。SCI REP，2016，6：19756 [17] Zhang S，Heyes DJ，Feng L等。 酶叶绿素生物合成中酶促光催化的结构基础。 自然，2019，574：722-5 [18] Dong CS，Zhang WL，Wang Q等。 的晶体结构SCI REP，2016，6：19756 [17] Zhang S，Heyes DJ，Feng L等。酶叶绿素生物合成中酶促光催化的结构基础。自然，2019，574：722-5 [18] Dong CS，Zhang WL，Wang Q等。
拓扑异构酶 2B 和层蛋白 B 受体对基因组-核纤层相互作用的协调控制
层蛋白（NL）。控制基因组与 NL 相互作用的因素在很大程度上仍然难以捉摸。在这里，我们确定 DNA 拓扑异构酶 2 beta（TOP2B）是这些相互作用的调节器。TOP2B 主要与 LAD 间（iLAD）染色质结合，其消耗导致 LAD 和 iLAD 之间的基因组分区部分丢失，这表明其活性可能保护特定 iLAD 免于与 NL 相互作用。TOP2B 消耗对 LAD 与层蛋白 B 受体（LBR）相互作用的影响大于与层蛋白的相互作用。尽管两种蛋白质在基因组中的位置不同，但 LBR 消耗的表型模拟了 TOP2B 消耗的影响。这表明在 NL 组织基因组的互补机制。事实上，TOP2B 和 LBR 的共同消耗会导致部分 LAD/iLAD 倒置，反映了致癌基因诱导衰老的典型变化。我们提出，由 iLAD 中的 TOP2B 和 LAD 中的 LBR 控制的协调轴维持着基因组在 NL 和核内部之间的划分。关键词：层粘连结构域、DNA 拓扑结构、DNA 拓扑异构酶、基因组组织、核外围、层粘连蛋白 B 受体、NE 系链。重点：
多重、单细胞 CRISPRa 筛选细胞类型特异性调控元件
基于 CRISPR 的基因激活 (CRISPRa) 是一种通过以组织/细胞类型特异性的方式靶向启动子或增强子来上调基因表达的策略。在这里，我们描述了一个实验框架，该框架将高度多路复用的扰动与单细胞 RNA 测序 (sc-RNA-seq) 相结合，以识别细胞类型特异性、CRISPRa 响应的顺式调控元件及其调控的基因。将许多 gRNA 的随机组合引入许多细胞中的每一个，然后对其进行分析并分成测试组和对照组，以测试 CRISPRa 对增强子和启动子的扰动对邻近基因表达的影响。将该方法应用于 493 个 gRNA 文库，这些 gRNA 靶向 K562 细胞和 iPSC 衍生的兴奋性神经元中的候选顺式调控元件，我们识别出能够特异性上调预期靶基因且 1 Mb 内没有其他邻近基因的 gRNA，包括导致神经元中六种自闭症谱系障碍 (ASD) 和神经发育障碍 (NDD) 风险基因上调的 gRNA。一致的模式是，单个增强子对 CRISPRa 的响应受细胞类型的限制，这意味着成功激活基因依赖于染色质景观和/或其他反式因子。本文概述的方法可能有助于大规模筛选以细胞类型特异性方式激活基因的 gRNA。
circRNA 在胃癌耐药性中的新作用：调控机制和癌症治疗的未来
包括胃癌在内的癌症已成为危害公众生命的严重疾病，目前主要的治疗方法为手术、放疗和化疗，耐药性是胃癌患者死亡的主要原因之一。目前已报道的抗癌药物耐药机制包括药物转运代谢的改变、药物靶点的突变、DNA修复系统的改变、细胞凋亡和自噬的抑制、胃癌干细胞、侵袭和迁移等。越来越多的研究表明，非编码RNA（如环状RNA）在胃癌治疗药物的耐药性中起着至关重要的作用。环状RNA具有独特的结构和功能，与胃癌耐药性、细胞增殖、凋亡、自噬、DNA修复系统、迁移和侵袭等有关。了解环状RNA介导胃癌药物耐药的分子机制将为胃癌的治疗和管理打开新的窗口。因此，本综述将对目前耐药机制进行总结，并最终讨论circRNA调控胃癌耐药发展的分子机制。
388 个人类大脑的单细胞基因组学和调控网络
单细胞基因组学是研究大脑等异质组织的有力工具。然而，人们对遗传变异如何影响细胞水平基因表达的了解甚少。为了解决这个问题，我们将单核、多组学数据集统一处理成一个资源，该资源包含来自 388 个人的前额叶皮层的 280 多万个细胞核。对于 28 种细胞类型，我们评估了基因家族和药物靶标之间表达和染色质的群体水平变化。我们确定了 55 万多个细胞类型特异性调控元件和 140 多万个单细胞表达数量性状位点，我们用它们来构建细胞类型调控和细胞间通讯网络。这些网络体现了衰老和神经精神疾病中的细胞变化。我们进一步构建了一个综合模型，准确推断单细胞表达并模拟扰动；该模型优先考虑了约 250 种疾病风险基因和与相关细胞类型的药物靶标。
引用：Fırat C、Öztürk A、Dağcı İ、Solak K、Ünver Y NanoScript：一种基于纳米粒子的新型基因调控工具及其优点和缺点。E
转录因子 (TF) 是一种蛋白质，它通过与特定 DNA 序列结合，通过与基因组中的特定调控元件相互作用来激活或抑制基因表达，从而充当基因表达的关键调节器。TF 通常具有多个功能域，这些功能域有助于其调节功能。这些功能域基本上由三个域组成：核定位信号 (NLS) 域、DNA 结合域 (DBD) 和激活域 (AD)。通过这些域的协调相互作用，TF 响应细胞内的各种内部和外部信号来调节基因表达。TF 复杂机制的缺陷与越来越多的人类疾病有关。因此，基于 TF 的基因调控研究被认为是许多生物应用的有前途的方法。在这种情况下，研究人员旨在使用一种称为 NanoScript 的基于纳米粒子的平台来模拟 TF 的结构和功能特性。NanoScript 的作用类似于天然 TF，可实现精确的基因调控和细胞重编程，并为控制和有针对性地操纵基因表达提供了新的可能性。 NanoScript 的主要目标是以非病毒方式在转录水平上调节基因表达。NanoScript 可以通过与内源 DNA 相互作用并启动转录活性来激活特定基因，作为基因操作和细胞重编程的蛋白质替代合成结构。该平台由于其可调组件（纳米粒子和表面组件）和有效调节基因表达的能力，在干细胞生物学、癌症治疗和细胞重编程领域具有多种应用潜力。然而，NanoScript 也有一些局限性，例如可能与脱靶基因相互作用。本研究讨论了 NanoScript 在基因调控领域的当前研究和技术，以及该技术的优势和挑战。
胰腺发育和糖尿病中的 ONECUT1 调控非编码区域
保留所有权利。未经许可不得重复使用。 （未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 medRxiv 永久展示预印本的许可。此预印本的版权持有者此版本于 2024 年 7 月 24 日发布。；https://doi.org/10.1101/2024.07.23.24310605 doi：medRxiv preprint