决策不确定性作为运动记忆的情境线索 背景介绍 在足球比赛中的点球大战中，队员可能面临两种截然不同的决策情境。例如，某位球员可能决定果断地将球踢向右侧角落，因为看见守门员正在向另一侧移动，或者他可能在不确定守门员动作时，踢出相同的射门动作。我们普遍认为，无论前期决策是否确定，两种情况调用和执行的运动记忆（例如，踢球到右侧的运动程序）应该是相同的。然而，这一假设是否成立呢？这是本文的研究核心。 现有的知觉决策模型认为，一旦做出决策，随后的运动程序会不考虑之前决策过程中的不确定性，实现单一的运动任务。然而，在本文的研究中，作者挑战了这一观点，提出决策不确定性实际上可以作为运动记忆的情境线索。 运动学习方面的主流理论认为，大脑通过情境推断过程，灵活地形成和切换不同的运动记忆，这主要依赖于直接指定动作...
基于功能磁共振成像扫描的大脑范围内的功能连接性与时间增强的非神经源低频振荡（SLFO）血流信号有关 在神经科学领域，一个核心的问题是大脑的连接如何随着时间的推移重新配置，以支持适应性功能的变化。这种随时间动态变化的神经元变化可以通过功能磁共振成像（fMRI）在人类中测量，通过功能连接性（FC）的估计。FC量化了神经元活动在大脑不同区域间的协调程度，从而反映了神经连接的强度。 精确测量FC及其随时间变化的能力，依赖于基于fMRI的血氧水平依赖（BOLD）信号的可靠性、有效性和特异性——这是量化神经活动的基本输入。这项研究显示，基于fMRI的大脑功能连接性估计在静息态和任务基础的扫描期间以空间异质的速率人为膨胀。这造成了假阳性连接强度变化和大脑连接图的空间扭曲。数据证明，这种伪影是由SLFO血流...
学术背景：在植物生物技术领域，传统的基因操作方法侧重于通过持续表达转基因来生产所需的表型和细胞活性。然而，强大的持续启动子可能会导致基因沉默、代谢负担或对产量产生其他不良影响，从而无法充分实现转基因的潜在益处。通过合成生物学方法，构建合成基因回路有望解决这些挑战，合成基因回路通过整合多种输入信号来控制基因输出，增强对基因表达的时空控制。 作者及来源：本研究源自澳大利亚西澳大学分子科学学院的多位研究人员，包括Muhammad Adil Khan、Gabrielle Herring、Jia Yuan Zhu 等，在《Nature Biotechnology》杂志上发表，文章发表日期为接收日期：2022年7月29日，接受日期：2024年4月10日，发布日期和在线更新请查阅文章。 研究流程： 1）首...
探讨临床应用的CAR-NKT细胞生成 研究背景 嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法已获得食品和药物管理局（FDA）的批准，用于治疗B细胞恶性肿瘤和多发性骨髓瘤。然而，使用自体CAR-T细胞产品存在高成本、制造时间长、患者获取难度大的问题。尤其是对于疾病进展或接受过前期治疗的患者，可能没有足够的或功能正常的T细胞来生产CAR-T细胞。为了开发“现成的”细胞治疗产品，两种方法正在探索：一种是使用常规的αβT细胞，通过删除内源性TCR表达来减少移植物抗宿主病（GVHD）风险，另一种是使用天生具有低GVHD风险的细胞类型，如巨噬细胞、NK细胞和不变自然杀伤T（iNKT或NKT）细胞。 NKT细胞是一种特殊类型的αβT细胞，其特征在于不变的TCRα链和NK标记物共同表达。由于其识别非多态性CD1d分子，...
以下是《Nature Biotechnology》上发表名为”Multiplexed Orthogonal Base Editor (MOBE) Systems Development（多路复用正交基因编辑器（MOBE）系统的开发）”的学术报告的全文： 近年来，随着基因编辑工具的快速发展，特别是CRISPR-Cas9系统的引入，使得精确修饰特定DNA序列成为可能。当前，引入单碱基变异（Single-Nucleotide Variants，SNVs）作为研究基因功能和疾病关联性的有力工具，尤其在精准医学领域显得尤为重要。现有基因编辑工具在指向性编辑方面已展现出显著效能，但在同时引入多个点突变时常遇到问题，此时需要借助多路复用编辑系统来提升效率。 Quinn T. Cowan、Sifeng Gu...
长期活体亚细胞成像的突破：共聚焦扫描光场显微镜技术研究 研究背景 活体长期细胞动态观测在研究如免疫反应及大脑功能等生理病理过程中不可或缺，要求高时空分辨率以及低光毒性。已有共焦显微技术通过光学切片排除背景荧光，并提高信噪比，然而难以在并行化处理、分辨率和光毒性间取得平衡。光场显微镜虽然提升了并行化处理且光毒性低，但在排除背景方面却存在不足。 “共聚焦扫描光场显微镜（Confocal Scanning Light-Field Microscopy, CSLFM）”采用轴向延长的线性共焦照明和滚动快门，进一步提升了三维（3D）成像质量、速度和低光毒性。研究中，CSLFM 达到了与双光子显微镜类似的定向选择性，有助于解码神经机制，并可在光学挑战的环境下观察亚细胞动态。 本文将详细阐释该研究的全流程...
学术背景 RNA选择性剪接（RNA isoforms）在基因表达调控中扮演着至关重要的角色。人类蛋白质编码基因平均含有超过八个RNA选择性剪接，这导致了近四种独特的蛋白质编码序列。传统的短读长测序技术由于其在读数长度上的限制，无法准确地组装和定量RNA选择性剪接，这大大简化了基础生物学的理解。越来越多的研究表明，同一基因体的不同选择性剪接在蛋白水平上具有独特的互作网络。尤其是，有研究表明同一基因体的某些选择性剪接在细胞内可以发挥完全不同甚至相反的功能。例如bcl-x基因，其中bcl-xl具有抗凋亡功能，而bcl-xs则具有促凋亡功能。这样看来，明确个体RNA选择性剪接的功能对于理解疾病机制以及开发新的治疗方法至关重要。 研究来源 本研究由多名来自不同机构的科学家共同完成，其中包括Bernar...
引言 在新冠疫情的推动下，mRNA疫苗技术取得了显著进展，但其短半衰期和高剂量需求导致了副作用和可及性问题。为了克服这些挑战，自我扩增RNA（self-amplifying RNA, saRNA）成为了研究热点。saRNA利用来自甲病毒的RNA依赖RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase, RdRP）进行自我复制，理论上可以通过减少剂量和注射频率来提高疫苗的效力和安全性。然而，saRNA的早期研究表明，其诱导的强烈干扰素（Interferon, IFN）响应会抑制抗原表达，降低疫苗效力。本研究旨在通过完全替代改性核苷酸，抑制干扰素响应，提高saRNA的长效蛋白表达和疫苗保护效力。 研究背景 本文的研究团队来自波士顿大学，包括生物医学工程系、生物设计中心、病毒学、...
在本研究中，我们证明了另一类2型CRISPR-Cas系统——II型Cas9系统，也具备“trans-cleavage”活性，该活性由crRNA和tracrRNA指导并通过DNA或RNA目标的结合而激活。通过将Cas9效应核酸酶的trans-cleavage活性与核酸扩增技术结合，我们创建了名为DACD和RACD的特异性DNA和RNA样本检测平台。 Cas9在chimeric sgRNA和nonchimeric crRNA与tracrRNA的指导下，显示出显著不同的ssDNA trans-cleavage活性。酶动力学分析表明，在crRNA和tracrRNA指导下的Cas9 trans-cleavage的催化效率远高于chimeric sgRNA指导下的Cas9 trans-cleavage。...
AAV-SB-CRISPR筛查肿瘤内浸润的原代自然杀伤细胞揭示CAR-NK疗法的遗传性检查点 随着生物技术和基因编辑技术的飞速发展，对于提高自然杀伤（NK）细胞治疗癌症的临床潜力的研究愈发受到关注。尽管在临床治疗中充满潜力，但NK细胞疗法的成功受到多重限制的制约。在《Nature Biotechnology》上发表的一项最新研究中，研究人员基于原代NK细胞执行了一项体内腺相关病毒（AAV）-睡美人（Sleeping Beauty, SB）-CRISPR筛查，针对四种固态肿瘤小鼠模型的肿瘤浸润NK（TINK）细胞展开研究。与此同时，研究人员对TINK细胞进行了单细胞转录组景观的分析，并鉴定出了之前未曾探究的NK细胞亚群和差异表达的TINK基因。 雷鹏、保罗·A·雷瑙尔、贾科莫·斯费鲁扎、罗家杨...