基因集合评分工具对单细胞ATAC-seq数据的基准测试 作者： Xi Wang, Qiwei Lian, Haoyu Dong, Shuo Xu, Yaru Su, Xiaohui Wu 单位： Pasteurien College（苏州大学苏州医学院），厦门大学自动化系，福州大学数学与计算机科学学院 通讯作者： xhwu@suda.edu.cn 期刊： 《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》 发布日期： 2024年2月9日（在线公布） 导论 转座酶可及染色质测序（ATAC-seq）是一种强大且常用的表观基因组技术，通过测序分析全基因组范围内的染色质可及性。近来，单细胞ATAC-seq（scATAC-seq）技术使得研究单细胞中的染色质可及性成为可能，...
癌症是全球关注的重要公共健康问题，其复杂的病理过程和多样的表现形式一直是研究的热点。许多研究已表明，酸碱平衡失调在癌症的发生和发展中起关键作用，但背后的机制尚未完全明了。在这篇题为《Acid–base homeostasis and implications to the phenotypic behaviors of cancer》的研究中，作者从系统生物学的角度出发，探讨了酸碱平衡与癌症表型行为之间的关系。 研究背景 酸碱平衡（acid-base homeostasis）是所有活细胞维持正常生理功能的重要特性。如果细胞内的pH值（简称phi）和细胞外的pH值（简称phe）长期失调，将会引发各种疾病。在这项研究中，作者旨在通过计算模型及转录组数据分析，解释癌症组织细胞内的pH值为何会呈碱性...
Grepore-seq：一种通过长范围PCR和纳米孔测序检测基因编辑后变化的稳健工作流程 研究背景 CRISPR/Cas9系统作为一种RNA指导的DNA内切酶系统，在基因组编辑中得到了广泛的应用。随着其在临床治疗中潜力的不断增加，全面评估基因编辑结果变得尤为重要。然而，目前缺乏一种大规模、经济高效且具有流水线性质的方法来检测基因编辑的结果，特别是插入或缺失大片段的情况。研究表明，CRISPR/Cas9编辑后可能出现非目标效果，如大片段删除和复杂的基因组重排，这对其临床应用提出了挑战。 研究目的和创新 为了解决上述问题，本研究引入了一种新型处理流程“grepore-seq”，其结合了长范围PCR和纳米孔测序，以高效且准确地检测CRISPR/Cas9编辑后的多种基因变化。由于Oxford Nan...
高保真度和不同基因编辑结果的SaCas9与SpCas9比较 研究背景 基于Cas9蛋白的CRISPR系统已经成为基因组编辑的强大工具，并在基础研究和临床基因治疗中得到广泛应用。当前，最常用的Cas9变体是来自化脓链球菌（Streptococcus pyogenes）的SpCas9和来自金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的SaCas9。尽管这两种Cas9蛋白在许多研究中得到了广泛验证，但具体的基因编辑效果比较仍然缺乏系统性研究。因此本文旨在系统比较SpCas9和SaCas9在基因编辑中的效率和精确度，并探讨其在不同剪切长度下的编辑性能。 研究来源 本文由来自中国医学科学院血液学研究所等几个研究机构的研究者们撰写，包括Zhi-Xue Yang、Ya-Wen Fu、Jia...
基于序列的功能宏基因组学揭示了环境微生物组中功能性COPA基因的新自然多样性 环境微生物组中的功能基因/蛋白质的自然多样性是进化和生物工程研究的重要组成部分。为了深入了解全球微生物中铜（Cu）抗性基因COPA的多样性，本研究采用了一种基于序列的功能宏基因组学方法。这项研究不仅将宏基因组组装技术、局部BLAST、进化迹分析（ETA）、化学合成和传统功能基因组学结合起来，还成功地高效挖掘了环境DNA（eDNA）中的COPA基因多样性。 研究背景 微生物进化过程中产生了多样的功能基因/蛋白质，这些基因/蛋白质在领域如微生物系统发育学和蛋白质工程中有着广泛的应用。例如，DNA指导的RNA聚合酶亚基Beta（RPB）和氮化酶铁蛋白（NIFH）等基因广泛用于识别和描述不可培养的‘黑暗物质’。现有已知功能...
研究背景 心血管疾病 (Cardiovascular diseases, CVDs) 是全球主要死亡原因之一，血管的重塑和僵硬是心血管疾病的重要标志，严重影响疾病的进展和预后。近年研究发现，血管纤维细胞在血管僵硬和重塑中的作用愈发受到关注。特别是在对抗肺动脉高压 (Pulmonary Hypertension, PH) 这一致命的肺血管疾病时，理解血管纤维细胞的代谢途径对于开发新的治疗方法至关重要。 论文来源 这篇论文题为 “Dietary Intake and Glutamine-Serine Metabolism Control Pathologic Vascular Stiffness” 的研究，由Nesrine S. Rachedi、Ying Tang等众多作者共同完成，涉及法国的U...
脑中微胶质脂质滴积累受神经元AMPK调控 背景与研究问题 阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease，简称AD)是老年痴呆症的一种常见类型，其特征为神经元纤维缠结和β-淀粉样蛋白斑块。然而，在这些经典病理之外，脂质代谢的变化也越来越多地被认为与AD和其他与年龄相关的神经退行性疾病的发生发展密切相关。脂质滴(Lipid Droplets，简称LDs)作为细胞内储存脂质的重要胞器在调节细胞代谢和响应氧化应激中起到了关键作用。在AD患者的大脑中，特别是与tau蛋白病变相关的神经元中，脂质滴的异常积累现象被多次观察到。然而，目前尚不清楚这一现象的具体细胞和分子机制。 研究来源 该研究由Yajuan Li、Daniel Munoz-Mayorga、Yuhang Nie等人完成，作者分别来自U...
Lycium Barbarum Polysaccharides 对 ICV-STZ 诱导的阿尔茨海默病小鼠模型认知功能的改善研究 研究背景 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是最常见的中枢神经系统神经退行性疾病，特点为进行性认知障碍、记忆受损、性格改变和情感障碍。病理上，AD 以神经元和突触退化以及由聚集的β淀粉样蛋白 (Aβ) 肽构成的细胞外斑块和由过度磷酸化的Tau蛋白构成的细胞内神经纤维缠结为特征。除了已知的AD病理因素，越来越多的证据表明脑葡萄糖/能量代谢和胰岛素抵抗也显著增加了痴呆的风险。 脑胰岛素抵抗被认为是胰岛素受体信号传导不良、脑内胰岛素水平降低和/或胰岛素运输和利用降低。这种胰岛素抵抗状态会导致大脑能量利用和代谢的改变，最终导致AD类似的病理症状...
Clemizole对由α-突触核蛋白形成纤维诱导的帕金森病病理学的影响 背景介绍 帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）是典型的神经退行性疾病，主要与线粒体功能障碍和氧化应激相关。然而，目前针对这些病理事件的治疗手段尚未成功地从实验室转化至临床应用。造成这种转化失败的重要原因之一是使用了无法真实再现疾病病理学和进程的传统模型。因此，为了解决这一问题，本研究采用了更具生理相关性的模型，通过暴露α-突触核蛋白预形成纤维（Pre-Formed Fibrils，PFF）于SH-SY5Y细胞和Sprague Dawley大鼠，以探索过渡受体电位通道5（Transient Receptor Potential Canonical 5，TRPC5）在PD样病理中的作用及其通过缓解氧化应激...
甘草酸减轻马钱子诱导的神经毒性机制研究报告 背景介绍 马钱子（Semen Strychni）来源于番木鳖（Strychnos Nux-vomica）的干燥成熟种子，被发现具有多种药理活性，包括抗肿瘤、抗炎、免疫抑制和神经兴奋等功能（Zheng et al., 2012; Agrawal et al., 2011a, b; Rao and Prasad, 2013）。然而，长期或过量使用马钱子会导致多器官损伤，特别是神经毒性，这限制了其临床应用（Chen et al., 2014; Philippe et al., 2004）。研究发现，马钱子中的主要活性成分——士的宁和番木鳖碱同时也是其主要毒性成分（Wu et al., 2007）。其中，士的宁过量可导致大脑皮层的过度抑制和呼吸肌无自主的收...