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社会工程在能源领域的作用...
我们这个时代的一个大问题是能源使用量不断增加。高效能源家庭是一个可能的解决方案。提高效率需要检查能源平衡。系统干扰是影响系统能量平衡的因素之一。社会工程学是一种系统破坏形式，表现为隐蔽和有意识的系统控制。本研究通过控制理论的调节回路与社会工程学操作模型之间的相似性来研究社会工程学的有害能源作用。研究结果强调了网络防御的重要性。
合成剂量补偿miRNA回路允许精确基因治疗RETT综合征
基因疗法的长期挑战是在紧密的治疗窗口内表达对剂量敏感的基因。例如，MECP2功能的丧失会导致RETT综合征，而其重复会导致MECP2重复综合征。病毒基因递送方法在单个细胞中生成可变数量的基因拷贝，从而需要基因剂量不变的表达系统。在这里，我们引入了一个基于紧凑的miRNA，不一致的前馈回路，该回路可实现细胞和大脑中MECP2表达的精确控制，并改善基于AAV的RETT综合征基因疗法的小鼠模型。内源性和异位MECP2 mRNA的单分子分析揭示了在广泛的基因剂量上的精确，持续的表达。在攻击大脑的AAV Capsid中系统地交付，该电路在超过24周内强烈抑制了RETT行为症状，表现优于不受监管的基因治疗。这些结果表明，基于合成miRNA的调节回路可以使精确的体内表达能够提高基因治疗的安全性和功效。
设计合成的抑制性 T 细胞来执行局部靶向免疫保护程序
结果：我们通过设计传统 CD4 + T 细胞和合成 Notch (synNotch) 调节回路来设计合成抑制性 T 细胞，以驱动抗原诱导的定制抗炎有效载荷的产生。通过探索多种多药物抑制程序库，我们发现最有效的阻断细胞毒性 CD4 + 和 CD8 + T 细胞活性的合成抑制性 T 细胞结合了抗炎因子[例如白细胞介素 10 (IL-10)、转化生长因子 - b 1 (TGF b 1)、程序性死亡配体 1 (PD-L1)] 和促炎细胞因子库（例如 IL-2 受体亚基 CD25），模仿调节性 T 细胞的整体进化设计。诱导 CD25 的抑制程序会同时驱动 IL-2 消耗和抑制性 T 细胞的优先扩增，从而形成一个正反馈回路，进一步增加局部抗炎有效载荷的产生。
项目名称：分布式系统加速器实时边缘人工智能（READS）
简介和动机 在过去十年中，机器学习 (ML) 技术逐渐进入加速器社区。近年来，深度学习的快速发展，特别是用于控制系统应用的强化学习以及深度学习在嵌入式硬件中的可访问性，重新引起了人们的兴趣并催生了大量应用 [ 1 ]。费米实验室加速器综合体（如图 1 所示）已为高能物理 (HEP) 实验提供了近五十年的质子束。该实验室目前的重点是其世界一流的强度前沿实验项目。虽然增加光束强度确实有其自身的挑战，但在很多方面，保持光束大小同时最大限度地减少光束损失（通过与光束真空管相互作用而损失的粒子）才是主要挑战。加速器通过数十万个设备的复杂系统进行控制。使用 ML 方法实现对其参数的微调和实时优化并超越人类操作员基于经验的推理是未来强度升级成功的关键。我们的目标是将 ML 集成到加速器操作中，此外，提供一个可访问的框架，该框架也可被具有动态调整需求的其他广泛加速器系统使用。为了成功最大限度地发挥 ML 的应用优势，我们将考虑以下几点：实时边缘 ML 系统优化：加速器涉及电源、射频和其他控制系统的复杂调节回路阵列。调节回路的增益针对操作进行手动优化和修复。实际上，光束分布和强度是在加速过程中变化的动态量。因此，这些动态系统理想情况下应该以近乎实时的方式重新检查操作条件。这需要一个能够在足够短的毫秒时间尺度上对系统变化做出反应的 ML 模型。快速、智能的分布式系统：由于粒子加速器的物理规模很大，控制系统往往分布在整个设施中。因此，优化每台机器的性能以及综合体的整体性能意味着需要一个快速的数据传输系统，允许子系统、机器和负责运行 ML 算法的计算机资源之间进行实时通信。我们的项目 Accelerator READS 将开发 ML 方法及其在大型加速器系统中的边缘实现。费米实验室在开发用于系统控制的实时嵌入式边缘 ML 设备方面处于领先地位，并利用 ML 提高了 HEP 实验的效率和准确性，例如紧凑型μ子螺线管 (CMS) 实验 [ 2 ]。利用内部实验室指导的研究和开发 (LDRD) 计划，费米实验室已经证明单个 ML 系统可以提高加速器性能。然而，将嵌入式 ML 系统连接在一起以协调分析和控制多个复杂结构尚未实现。将这项技术应用于加速器将使费米实验室加速器设施向快速、分布式和高性能控制和操作迈进。加速器 READS 产生的方法和工具将与各种复杂和分布式控制器的设计相关。我们将通过两个重要的实验来证明我们提案的有效性：Mu2e 溢出调节系统和主喷射器 (MI) 和循环器环 (RR) 光束损耗的去混合。
HOS6932-植物合成生物学的进步，秋季2024
3个毕业生会议：10：40-11：30 AM星期一，星期三，星期五；通过Zoom同步课程，在线上有95％的画布上的材料； 5％的任务需要在UF讲师（园艺科学系）中进行身体上的存在：Cătălinvoiniciuc（协调员）大厦。 885，0003b; （352）273-4782，cvoiniciuc@ufl.edu Andrew Hanson Fifield Hall，2143； （352）273-4856，adha@ufl.edu Edmar R. Oliveira-Filho Fifield Hall，2302； （352）273-4859，Ramosdeoli.edmar@ufl.edu课程描述本课程旨在向研究生介绍合成生物学（Synbio）的基本原理以及此新兴领域的最新进展。 主题将包括实施用于代谢通路和调节回路，定向进化以及生物基础驱动的自动化的设计建造测试循环。 重点将放在植物系统上，在适当的情况下，还包括细菌和酵母系统，以加速植物酶和产品的研究。 此在线课程将使在全州范围内参与，并将讲座与互动讨论和活动相结合，但是空间受到限制，因此请尽早注册。 最终任务的一部分（课程级的5％）将涉及面对面的外展活动。 该课程将使学生能够识别，评估并有效地提出应对农业挑战的Synbio创新。 知识先决条件：没有严格的先决条件，但是需要在活生物体中的分子生物学的基本知识，例如信息流（DNA→RNA→蛋白）。 学习目标：成功完成本课程后，学生将能够：3个毕业生会议：10：40-11：30 AM星期一，星期三，星期五；通过Zoom同步课程，在线上有95％的画布上的材料； 5％的任务需要在UF讲师（园艺科学系）中进行身体上的存在：Cătălinvoiniciuc（协调员）大厦。885，0003b; （352）273-4782，cvoiniciuc@ufl.edu Andrew Hanson Fifield Hall，2143； （352）273-4856，adha@ufl.edu Edmar R. Oliveira-Filho Fifield Hall，2302； （352）273-4859，Ramosdeoli.edmar@ufl.edu课程描述本课程旨在向研究生介绍合成生物学（Synbio）的基本原理以及此新兴领域的最新进展。主题将包括实施用于代谢通路和调节回路，定向进化以及生物基础驱动的自动化的设计建造测试循环。重点将放在植物系统上，在适当的情况下，还包括细菌和酵母系统，以加速植物酶和产品的研究。此在线课程将使在全州范围内参与，并将讲座与互动讨论和活动相结合，但是空间受到限制，因此请尽早注册。最终任务的一部分（课程级的5％）将涉及面对面的外展活动。该课程将使学生能够识别，评估并有效地提出应对农业挑战的Synbio创新。知识先决条件：没有严格的先决条件，但是需要在活生物体中的分子生物学的基本知识，例如信息流（DNA→RNA→蛋白）。学习目标：成功完成本课程后，学生将能够：
视网膜中甲状腺激素信号的局部调节影响糖尿病视网膜病变的发展
甲状腺激素 (TH) 稳态失调与急性和长期疾病的预后不良有关，但其在糖尿病视网膜病变 (DR) 中的作用尚未被研究过。在这里，我们表征了 db/db 小鼠视网膜中的 TH 系统并强调了 MIO-M1 细胞中的调节过程。在 db/db 视网膜中，DR 的典型功能特征和分子特征与组织限制性的 TH 水平降低相伴而生。还证实了局部低 T3 (LT3S) 状况，这可能是由脱碘酶 3 (DIO3) 上调以及 DIO2 和 TH 受体表达降低引起的。同时，T3 反应基因，包括线粒体标志物和微小 RNA（miR-133-3p、338-3p 和 29c-3p），被下调。在 MIO- M1 细胞中，存在反馈调节回路，其中 miR-133-3p 以 T3 依赖的方式触发 DIO3 的转录后抑制，而高葡萄糖 (HG) 通过核因子红细胞 2 相关因子 2 - 缺氧诱导因子 1 途径导致 DIO3 上调。最后，体外模拟早期 LT3S 和高血糖状态与线粒体功能和应激反应标志物减少相关，而 T3 替代可逆转这一情况。总之，数据表明，在 DR 的早期阶段，DIO3 驱动的 LT3S 可能对视网膜应激有保护作用，而在慢性期，它不仅无法限制 HG 引起的损伤，而且还可能由于持续的线粒体功能障碍而增加细胞脆弱性。
董事报告
腹侧被盖区髓鞘可塑性是阿片类药物奖赏的必要条件 Yalçın B、Pomrenze MB、Malacon K、Drexler R、Rogers AE、Shamardani K、Chau IJ、Taylor KR、Ni L、Contreras-Esquivel D、Malenka RC、Monje M. Nature。2024；630(8017)：677–685。所有滥用药物都会引起突触传递和神经回路功能的长期变化，而这是物质使用障碍的根本原因。另一种最近被重视的神经回路可塑性机制是通过活动调节的髓鞘变化介导的，这种变化可以调节回路功能并影响认知行为。在这里，我们探讨了髓鞘可塑性在多巴胺能回路和奖赏学习中的作用。我们证明多巴胺能神经元活动调节的髓鞘可塑性是多巴胺能回路功能和阿片类药物奖赏的关键调节器。少突胶质细胞谱系细胞对由光遗传学刺激多巴胺能神经元、光遗传学抑制 GABA 能神经元或施用吗啡引起的多巴胺能神经元活动有反应。这些少突胶质细胞变化选择性地出现在腹侧被盖区内，但不出现在内侧前脑束的轴突投射上，也不出现在目标伏隔核内。少突胶质细胞发生的遗传阻断会抑制伏隔核中的多巴胺释放动力学，并削弱对吗啡的行为条件反射。总之，这些发现强调了少突胶质细胞在阿片类药物奖励所需的奖励学习和修改中发挥的关键作用。
mTOR 信号传导：癌症、心血管疾病、糖尿病和衰老的新见解
雷帕霉素的机制/哺乳动物靶点 (mTOR) 是磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K) 相关激酶家族的成员，它整合细胞内和环境因素，协调多种细胞/组织功能，如细胞生长、增殖、代谢、自噬、细胞凋亡、寿命、蛋白质/脂质/核苷酸合成以及组织再生和修复 [1]。尽管 mTOR 信号对于正常的细胞稳态至关重要，但 mTOR 的异常激活可能与多种病理结果相关，包括不同类型的癌症、代谢/心血管/肺部疾病和神经退行性疾病 [2]。考虑到 mTOR 信号转导的病理生理重要性，我们在本期特刊中收集了评论文章、原创研究文章和简短通讯，以深入了解不同疾病中的 mTOR 信号网络，从而开发新的 mTOR 靶向治疗方法。 mTOR 是两个结构和功能不同的蛋白质复合物的核心成分，即 mTOR 复合物 1（mTORC1）和 mTOR 复合物 2（mTORC2）。mTORC1 整合各种刺激和信号网络来促进细胞合成代谢，但它通过调节自噬过程的每个步骤（包括诱导、成核、延长和双膜自噬体的形成，自噬溶酶体的形成以及自噬体隔离底物的回收）来抑制自噬等分解代谢过程[3]。肌肉中 mTORC1-自噬轴的失调可导致多种肌肉疾病的发展。Han 等人强调了平衡 mTORC1 和自噬在能量产生/消耗和大分子周转过程中的重要作用，对于维持骨骼肌的生理状态[4]。他们还讨论了通过恢复 mTORC1 和自噬之间的平衡来减轻两种肌肉疾病（癌症恶病质和肌肉减少症）进展的潜在治疗选择。PI3K/mTOR 信号通路在调节细胞稳态中起着关键作用；因此，信号失调通常与衰老和与年龄相关的病理有关，包括癌症、心血管疾病和糖尿病等。因此，了解这种高度非线性的系统通路（涉及复杂的调节机制和与邻近通路的串扰）对于推进生物学和开发新的治疗方法是必不可少的。Ghomlaghi 等人利用文献中可用的计算和实验研究，对 PI3K/mTOR 信号的复杂动态机制网络进行了很好的概述，强调了它与其他主要信号通路的相互作用/相互依赖性、竞争性抑制和表观遗传改变特性，以及相关的相互关联的正/负调节回路（反馈/前馈机制）[ 5 ]。在本文中，作者强调了使用计算模型来研究这种复杂的网络
新的植物学家期刊信息
•生理与发展：/细胞间信号传导，长距离信号传导，生理学，发育，生态 - devo，表型可塑性，运输，生物化学。•环境：全球变化和地球系统功能，环境压力，生态生理学，植物 - 土壤相互作用，重金属。•相互作用：植物 - 生物相互作用（包括病毒，原核生物，卵菌，真菌/菌根，病毒，病毒，线虫和昆虫），共生菌，内生植物，病原体，植物微生物组，真菌基因组学，真菌基因组学，植物 - 植物 - 植物 - 微生物 - 微生物 - 菌群 - 摩西 - 摩西 - 摩西 - 摩西 - 摩尔 - 摩尔 - 氧化型。•进化：分子进化，种群或定量遗传学，交配系统，系统发育，物种，植物 - 富集共同进化，EVO-DEVO。•变革植物生物技术：植物生物工程，植物生物技术，植物基因编辑，植物生物合成途径或调节回路或信号级联的植物生物合成途径的基因操纵或工程，植物合成生物学。频率：新的植物学家每年出版24次。格式：新的植物学家是一本仅在线期刊，目前以混合模型出版，作者可以开放访问。文章在准备就绪后立即在线发表，并将其整理成问题。提交，文章格式和接受率：该期刊发布研究，审查和讨论文章。在2023年提交了3500篇文章，并在该日历年发表了801篇文章。可以在此处找到有关文章类型和格式的更多信息：https：//nph.onlinelibrary.wiley.com/hub/journal/14698137/about/author-guidelines。编辑委员会结构：主编领导国际社论和咨询委员会。文章由编辑和副编辑处理，超过70位国际研究人员履行了该期刊的这一角色。部分（见上文）由五个部分编辑器表示。顾问委员会由全球200多名植物科学研究人员组成。主编是由新植物学家基金会的受托人任命的，编辑是由编辑与编辑委员会协商的主持人任命的，顾问由编辑提名任命。编辑办公室的支持：杂志和新植物学家基金会的运营之家是中央办公室，位于英国兰开斯特大学，同行评审，生产和促销活动是协调的。指标：2023年收到的期刊已获得超过740万本全文视图，所有12个月或以上的所有条款均可免费访问。2022年的引用指标为：CitesCore，17.6;期刊影响因子，9.4； 5年期刊影响因子，10.5；期刊引文指标，2.14。
健康科学-生物医学和分子生物学
评估小组：健康科学 - 生物医学和分子生物学 研发单位：健康研究与创新研究所（i3S） 协调员：马里奥·阿道夫·蒙特罗·罗查·巴博萨 综合博士研究员：431 总体质量等级：优秀 评估标准评级 (A) 申请研发单位综合研究员的研发活动的质量、优点、相关性和国际化：5 (B) 综合研究员团队的优点：5 (C) 目标、战略、活动计划和组织的适当性：5 基础资金（2020-2023 年）：7038 K€ 建议的计划支持博士奖学金：21 计划资金：1915 K€，其中包括 5 个（3 个初级、2 个辅助）新博士研究员合同。理由、评论和建议 i3S 是一个年轻的研究中心，成立于 2015 年，由三个研发单位合并而成，即分子和细胞生物学研究所 (IBMC)、生物医学工程研究所 (INEB) 和波尔图大学病理学和分子免疫学研究所 (IPATIMUP)。小组赞扬该单位及其成功合并的方向，这创造了一个令人印象深刻的基础和应用生物医学研究中心，在国际最高水平上具有充分的竞争力，并拥有出色的运作模式。i3S 的科学结构包括三个主题线：癌症、宿主相互作用和反应以及神经生物学和神经系统疾病。这些研究领域涵盖分子和细胞生物学、遗传学、免疫学、病理学和生物工程学的研究，以促进我们对正常生理学中生命系统的分子和细胞基础及其病理状态下的偏差的理解，为开发新的诊断和治疗策略铺平道路。专家组完全支持这个促进跨学科和跨国界思维的现代科学组织，并建议反思加强计算生物学资源和专业知识，这可以巧妙地连接各种活动，并促进对基于（病理）生理现象的极其复杂的细胞和生物体调节回路的更深入理解。此外，专家组完全相信 i3S 的组织结构和运作，它支持上述科学组织。它赞赏该中心将在与大学结束持续讨论后于 2019 年成为法人实体。在与波尔图大学校长进行简短讨论后，专家组希望强调，波尔图大学和该地区通过这种卓越中心的存在而获得的声望应该转化为更强有力的支持，包括为研究人员提供职位。i3S 的科学非常出色，尽管团队之间不可避免地存在差异。除其他荣誉外，i3S 还获得了多项 ERC 资助，这说明其科研水平在国际上处于领先地位。小组对三个专题领域的出色简短介绍印象深刻。然而，团队表现的显著差异值得持续关注。在这方面，小组对定期监测团队表示赞赏（见下文）。i3S 的重大突破性发现包括细胞分裂与基因组（不）稳定性之间的功能联系、神经退行性疾病的机制以及对 T 细胞分化机制理解的进展。i3S 是遗传性弥漫性胃癌的国际参考中心，开发和进行基因诊断。后者的活动包括开发基因诊断工具。小组祝贺 i3S 制定了操作原则，该原则可供该部门的所有成员使用。这是 i3S 的一个独特功能，应该由该国所有主要研发部门采用。这些运作原则特别涉及由外部科学顾问委员会选出的外部专家每 4 年对所有团队进行一次科学评估、空间分配规则和作者身份的定义。事实上，小组指出，i3S 显然是唯一一个根据委员会的建议制定作者身份指导方针的单位