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2019 年 6 月 已获准公开出版 2022 年 1 月 7 日
正如 2018 年《国防战略》所明确指出的那样，国土不再是避难所。这标志着国家安全思维的根本转变以及国防部使命的潜在扩展。半个世纪前，公众合理而自动地将所有国家安全的责任归于国防部，国防部由各军种代表，并得到情报界的支持。今天，国家安全也在很大程度上依赖于国土安全部和其他政府实体。因此，国防部和国土安全部 (DHS) 的努力也彼此紧密相连，并与整个政府紧密相连：财政部、国务院、许多其他联邦、州和地方政府机构以及与盟友的伙伴关系。由于组织权力重叠，能力并不总是与权力相一致，因此多个机构和组织的协调仍然是一项严峻的挑战。国会委员会的管辖权重叠也增加了复杂性。毫不奇怪，机构间协调和决策时间表十分费力，并且与新兴技术的发展速度以及当前和未来的威胁不相容。
通过DNA-PKCS的药理延迟增强CRISPR删除
CRISPR-CAS9缺失（CRISPR-DEL）是消除哺乳动物细胞中DNA的领先方法，并为各种基因组编辑的应用提供了基础。靶DNA在非同源最终连接（NHEJ）期间由一对双链断裂（DSB）定义。但是，CRISPR-DEL的低效率导致了费力的实验和错误的负面结果。通过使用内源性报告基因系统，我们表明DNA依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PKC）的抑制作用（NHEJ的早期一步）会大大增加DNA缺失。这是在各种细胞系，基因递送方法，商业抑制剂和引导RNA中观察到的，包括那些表现出可忽略的活性的RNA。我们进一步表明，DNA-PKCS抑制作用可用于提高合并功能屏幕的灵敏度，并检测否则会忽略的真实阳性命中。因此，延迟NHEJ相对于DSB形成的动力学是增强CRISPR损坏的一种简单有效的手段。
DNA测序的重要性和进步。
DNA测序的历史可以追溯到1970年代初，当时使用称为Maxam-Gilbert测序的方法确定基因的第一个DNA序列。然而，这种方法是费力的，耗时的，并且产生了小的DNA片段，从而限制了其有用性。1980年代聚合酶链反应（PCR）的出现以及1990年代自动DNA测序的发展彻底改变了DNA测序领域。PCR允许扩增特定的DNA序列，从而使来自多种源的少量DNA对可能。自动DNA测序涉及使用荧光染料和自动化机器来对DNA进行序列DNA，从而使过程更快，更准确，更具成本效益。有几种DNA测序方法，每种都具有其优点和局限性。sanger测序是一种DNA测序方法，涉及使用DI脱氧核苷酸三磷酸盐（DDNTPS）在特定位点终止DNA合成[2]。
使用培养方法，流式细胞仪和发光法评估水的微生物质量
摘要：确定水质质量的非常重要的作用是评估其微生物生物学质量。在水处理厂，自来水或游泳池中的水上生产的水，可能会对人类健康和生命构成直接威胁。但是，这些用于评估其质量的传统方法是费力且耗时的。在紧急情况和偶然情况下，在恐怖威胁时代，需要快速，可靠和可重复的微生物学确定的需求似乎是必不可少的。在这项研究中，试图比较评估水的微生物质量的各种方法。对具有不同微生物特征的水进行评估：地表水，雨水，地下水和供水。使用传统的培养方法和高速方法进行评估：流量细胞仪和发光法。微生物参数的分析是统计分析的基础。对各种水的微生物学分析以及它们的统计评估显示出对每个分析水域的不同依赖性。
微尺度热泳动法作为研究蛋白质相互作用及其对人类疾病影响的工具
摘要：本综述重点介绍了蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 在大多数生命过程中如何发挥决定性作用，以及蛋白质伴侣之间的相互作用如何参与各种人类疾病。PPI 和结合相互作用的研究以及对它们的理解、量化和药理学调节对于治疗目的至关重要。多种计算和分析方法与高通量筛选 (HTS) 相结合，已被广泛用于表征多种类型的 PPI，但这些程序通常费力、耗时且昂贵。提出了快速、稳健和有效的替代方法，包括使用微尺度热泳 (MST)，该技术近年来已成为药物发现计划的首选技术。本综述总结了有关使用 MST 检测治疗相关蛋白质的选定案例研究，并强调了与各种人类疾病有关的结合相互作用的生物学重要性。讨论了 MST 在研究 PPI 和识别调节剂方面的优势和局限性。
代谢组学在评估 CRISPR/Cas9 技术应用导致的全球成分变化方面的潜力
最明显的方法包括计算机模拟计算相似的靶位点，然后进行体外和体内检测或全基因组分析（Cameron 等人，2017 年；Young 等人，2019 年；Wienert 等人，2019 年；Lee 等人，2020 年；Naeem 等人，2020 年）。尽管最近取得了进展，但基因组测序既费力又昂贵，可能无法区分精确的变化与后代中自然发生的变异。此外，加工食品不含 DNA 完整性或 DNA 完整性缺失，阻碍了对基因编辑食品成分的准确测定（Weighardt，2007 年；Primrose，2020 年）。代谢组学可能是另一种筛选方法。代谢组学测量细胞过程的最终产物，并提供比有限数量的基于 DNA 的标记更全面的相应基因型信息（Perez-Fons 等人，2020 年）。代谢组是基因表达变化的直接和间接结果
使用 i-GONAD 生成 Flag/DYKDDDDK 表位标签敲入小鼠，可检测内源性 CaMKII 和蛋白质
摘要：特异性抗体对于蛋白质复合物的细胞和组织表达、生化和功能分析必不可少。然而，制备特异性抗体通常费时费力。将内源性蛋白质的表位标记在适当的位置可以克服这个问题。在这里，我们使用 AlphaFold2 蛋白质结构预测研究了表位标签位置，并结合 CRISPR-Cas9 基因组编辑和电穿孔 (i-GONAD) 开发了 Flag/DYKDDDDK 标签敲入 CaMKII α 和 CaMKII β 小鼠。使用 i-GONAD，可以将长达 200 bp 的小片段插入目标基因的基因组中，从而实现高效便捷的小表位标记。使用市售的抗 Flag 抗体进行实验，可以通过蛋白质印迹、免疫沉淀和免疫组织化学轻松检测内源性 CaMKII α 和 β 蛋白。我们的数据表明，通过 i-GONAD 生成 Flag/DYKDDDDK 标签敲入小鼠是一种有用且方便的选择，特别是在没有特定抗体的情况下。
脑电图（EEG）中言语回忆和非回忆间隔的分类
脑机接口 (BCI) 研究已开始用于从脑电图 (EEG) 中识别语音想象过程中的回忆音节。目前，很难从 EEG 数据中识别出真实的回忆持续时间。因此，通常使用不准确的回忆数据（包括非回忆持续时间或通过视觉确定频谱轮廓标记的回忆部分）来识别回忆的音节。由于视觉音节标记耗时费力，因此希望区分正确的语音想象片段的过程能够自动化。在本文中，我们构建了由语音想象片段和非回忆片段组成的每个模型以获得真正的音节片段。我们通过视觉判断从带有音节标记的语音想象/非回忆数据中提取复倒谱，并使用这些特征识别语音想象/非回忆片段。最后，我们报告了通过 10 倍交叉验证的分类结果。
核酸扩增与CRISPR/Cas技术联合用于病原体检测
病原体被定义为一种传染性微生物或病原体，其中病毒和细菌是临床上最常见的（Casadevall and Pirofski，2002）。这些病原体具有高度可进化性、致病性和迅速传播性，对人类健康构成严重威胁。微生物控制计划越来越多地被全社会采用，以降低消费者感染的风险。细菌培养法因其在常见实验室实验中的稳健性而被广泛认为是病原体检测的“金标准”。然而，它具有耗时、费力和检测效率低等缺点，这严重阻碍了其在临床上的广泛使用。另一种方法是免疫检测，它基于特异性抗体对抗原的识别和结合（Kohl and Ascoli，2017）。虽然它在检测病原微生物方面具有速度快、简单、特异性强等优势，但需要较长的抗体制备时间，检测灵敏度也较低。核酸检测技术与上述方法不同，能够同时满足病原体检测的准确性、快速性和灵敏度的要求，在保障人类安全方面更显优越性。