放射疗法是癌症最有效的治疗方法之一。然而,癌症的辐射通常会导致进一步的肿瘤进化和耐药性。积累的证据表明,癌症干细胞(CSC)在肿瘤的辐射和侵袭性中起着重要作用。因此,我们着手研究由于CSC上辐射引起的选择性压力而出现的攻击性和放射线。我们开发了一种基于代理的模型(ABM),该模型通过不同的放射治疗治疗后跟踪癌症的演化和生长。在ABM中,每个单元格是遵循其行为和与其他代理相互作用的一些预定规则的代理。我们表明,放射治疗增加了肿瘤的抗药性,增殖率和CSC比例。我们的模拟还表明,CSC靶向治疗对于完全消除肿瘤很重要。
新皮层是导致认知能力的进化先进的大脑结构。它已经在哺乳动物进化枝(1)上扩展并在功能上进行了络合。人们认为,人类的特殊认知能力不仅依赖于神经元的大小,因此依赖于其新皮层的复杂细胞结构。新皮质蓝图取决于基本细胞和分子事件的紧密配位。新皮层的膨胀和折叠已广泛归因于基础(BRG)的存在,也称为外辐射胶质神经胶质(org)。这些祖细胞产生大多数皮质投射神经元,它们的数量在诸如灵长类动物和雪貂等术语哺乳动物中的数量显着增加。在人类中,人类具有一个新皮层,其神经元的数量约为两倍,并且比黑猩猩和bo骨大(2)。人类特异性基因的出现有助于大脑皮质的扩张和快速演变(3)。仍然,最近从颅骨内生的人类学数据表明,尼安德特尔(Neandertal)是我们最接近的亲戚之一,与现代人类具有可比的大脑体积(4)。这是否反映了同等数量的白色和灰质,因此相应数量的皮质神经元的产生仍然未知。在本期第XX页上,Pinson等人。发现人类TKTL1的现代变体的表达增加了BRG的数量,从而与尼安德特尔的一个相比,上层投影神经元的输出(UCP,图1)。尽管我们对塑造现代人类大脑的进化变化的贡献有限,但对尼安德特人和现代人类基因组的最新比较确定了基因的特定核苷酸变化,这些变化可能在大脑进化和新认知能力的习惯中可能具有重要作用。现代大脑神经发生的这种特定特征可能会导致灭绝的古人类认知的差异。由于人类脑化石记录很少见,因此在细胞和分子水平上了解新皮层的演变的努力仅限于比较活物种(一种称为“ evo-devo”的方法)(5)。观察人类,非人类灵长类动物,食肉动物和途径的新皮层的观察结果揭示了神经祖细胞群体的差异如何导致新皮层的大小和形状。 关于新皮质发育的细胞和分子机制的大多数当前知识是基于对小鼠模型的实验分析,其新皮层具有至关重要的特征,包括哺乳动物的一般特征,包括六层的组织以及将其区域化为专业区域。 然而,这种动物模型研究人皮质生成的一种局限性是其尺寸很小且缺乏折叠表面。 由外室下室内祖细胞扩展的祖细胞增加,新皮质表面和脑体积增加观察人类,非人类灵长类动物,食肉动物和途径的新皮层的观察结果揭示了神经祖细胞群体的差异如何导致新皮层的大小和形状。关于新皮质发育的细胞和分子机制的大多数当前知识是基于对小鼠模型的实验分析,其新皮层具有至关重要的特征,包括哺乳动物的一般特征,包括六层的组织以及将其区域化为专业区域。然而,这种动物模型研究人皮质生成的一种局限性是其尺寸很小且缺乏折叠表面。由外室下室内祖细胞扩展
摘要 - 在啮齿动物的导航研究中,在海马次区域CA1和下毛(Sub)中都鉴定出空间反应,但这两个大脑区域似乎对空间特征进行了不同的编码。位于子位置细胞的位置比CA1更大且特异性较少。此外,子神经元显示出针对行进标题和轴的更强定向调制。基于记录在“ Triple-T”迷宫上执行导航任务的神经和行为数据,我们提出了一个尖峰的神经网络建模框架,以复制在CA1和SUB中观察到的响应属性。将峰值定时依赖性可塑性和同源缩放(STDP-H)的参数进化,以使两种不同的SNN类似于CA1的录音的响应,当大鼠穿越Triple-t Maze时。我们的结果表明,位置输入在形成CA1位置细胞中可能更具影响力,而Sub似乎同时集成了同类中心位置信息和自我运动提示,以编码“位置类别”。此外,我们的结果预测,这些区域中不同的空间响应可能部分归因于不同的stdp-H学习参数。此处介绍的框架可以用作自动参数调整系统,用于复制其他大脑区域的响应。
2 School of Life and Environmental Sciences, Centre for Integrative Ecology, Deakin University, Waurn Ponds, VIC, Australia, 3 Department of Genetics, Cell- and Immunobiology, Semmelweis University, Budapest, Hungary, 4 ELKH-SE Immune-Proteogenomics Extracellular Vesicle Research Group, Semmelweis University, Budapest, Hungary, 5 HCEMM-SU Extracellular Vesicle研究小组,Semmelweis大学,布达佩斯,匈牙利,第6第一届病理学和实验癌症研究系,塞梅尔维斯大学,布达佩斯,匈牙利,布达佩斯,匈牙利7研究所,匈牙利自然科学研究中心,匈牙利,布达佩斯,匈牙利8研究所,8号,实验医学研究所匈牙利,匈牙利布达佩斯的Semmelweis University 10内分泌学系
摘要:精子的 DNA 甲基化组是由一种独特的表观遗传重编程引起的,这种重编程对于染色质压缩和保护父系遗传至关重要。尽管公牛精液广泛用于人工授精 (AI),但人们对牛精子表观基因组知之甚少。本综述的目的是根据在人类和模型物种中积累的知识,综合最近对公牛精子甲基化组的研究。我们将讨论精子特异性 DNA 甲基化特征及其潜在的进化影响,特别强调低甲基化区域和重复元素。我们将回顾最近与生育力和年龄相关的公牛精子甲基化组的个体间变异性和个体内可塑性的例子。最后,我们将讨论受精后的父系甲基化组重编程,以及可能涉及表观遗传的机制,并提供一些改变牛重编程动态的干扰的例子。由于人工智能公牛的选择与其基因型密切相关,我们还将讨论序列多态性和 DNA 甲基化之间的复杂相互作用,这既代表了解决 DNA 甲基化在塑造表型中的作用的困难,也代表了更好地理解基因组可塑性的机会。
DNA 双链断裂需要修复,否则可能会破坏生命语言。为了确保基因组的完整性和可行性,多种 DNA 双链断裂修复途径在真核生物中发挥作用。两种这样的修复途径,即典型的非同源末端连接和同源重组,已经得到了广泛的研究,而其他途径,如微同源介导的末端连接和单链退火,曾经被认为是后备途径,现在似乎在 DNA 修复中发挥着根本作用。在这里,我们回顾了这四种 DNA 修复途径的分子细节和层次结构,并在可能的情况下,比较了动物和真菌模型之间的已知情况。我们讨论了导致断裂修复途径选择的因素,并旨在探索我们对丝状病原体机制和调控的理解和知识差距。我们还讨论了 DNA 双链断裂修复途径如何影响基因组工程结果,包括意外突变结果。最后,我们回顾了丝状病原体中基因组进化偏向的概念,并提出了一种称为“偏向变异”的模型,该模型将 DNA 双链断裂修复途径与基因组进化的特性联系起来。尽管我们对这一普遍过程有着广泛的了解,但仍有许多未解问题,这些问题的答案可能会改善基因组工程和我们对基因组进化的理解。
在社会经济影响较大的领域和任务中,如果人工智能的可解释性和质量保证不足,则很难直接使用其成果。 随着AI导入的进展,难以收集大量数据的任务将变得明显,预计AI将以更少的数据构建,并充分利用人类的知识。
摘要:酿酒酵母作为一种公认安全 (GRAS) 真菌,已成为工业应用和基础研究中最广泛使用的底盘细胞之一。然而,由于其复杂的遗传背景和相互交织的代谢网络,仍然有许多障碍需要克服,以改善所需特性并成功地将基因型与表型联系起来。在此背景下,基因组编辑和进化技术在过去几十年中迅速发展,以促进快速产生定制特性以及精确确定调节生理功能的相关基因靶标,包括抗逆性、代谢途径优化和生物体适应性。定向基因组进化已成为一种多功能工具,使研究人员能够获得所需特性并研究日益复杂的现象。本文回顾了酿酒酵母定向基因组进化的发展,重点介绍了推动进化工程的不同技术。
简单总结:几十年来,对 NSCLC 进化的了解有限,这影响了治疗策略。基于 NGS 的技术应用于 ITH 研究,为克隆性原发播种以及远距离播散的贡献提供了遗传学见解。迄今为止,多区域 ITH 会影响准确的诊断和治疗决策,并被认为是抗癌治疗失败的主要标志。了解驱动转移过程的进化轨迹对于改善这种致命疾病的治疗策略至关重要。在这篇综述中,我们讨论了基因改变的克隆性如何影响 NSCLC 原发性和转移性病变的播种,强调广泛的遗传分析可能揭示 NSCLC 进化的系统发育谱系。
摘要 顺式调控元件 (CRE) 是一小段 (~5 – 15 个碱基对) DNA,能够与转录因子结合并影响附近基因的表达。这些区域对于研究表型和基因型之间关系的任何人来说都非常有趣,因为这些序列通常决定基因的时空表达。事实上,已知基因型和表型之间的几种关联信号位于蛋白质编码区之外。因此,理解进化生物学的关键在于在当前和未来的基因组组装中对它们进行表征。在本综述中,我们介绍了一些 CRE 变异如何促进表型进化的近期例子,讨论了基因组非编码区域所经历的选择压力的证据,并考虑了几项关于植物可及染色质区域的研究以及它们能告诉我们有关 CRE 的什么信息。最后,我们讨论了当前测序技术的进展将如何提高我们对 CRE 变异的认识。