学科: 生物工程

AlphaGenome是一种深度学习模型，能从100万碱基DNA序列中预测数千种功能基因组数据，达到单碱基分辨率，涵盖基因表达、染色质可及性等多种模态。它在26项变异效应预测评估中25项优于现有模型，可助力解读非编码变异机制，并提供预测工具。

标签: AlphaGenome DNA序列模型 功能基因组学 变异效应预测

癌细胞如何通过非遗传机制逃避细胞周期抑制仍不明确。本研究结合全基因组CRISPR筛选及多组学分析，发现肝胆癌细胞中一条表观遗传通路驱动对CDK4/6抑制剂的适应性耐药。持续CDK4/6抑制触发BAP1依赖的染色质重塑，诱导干细胞样表观状态。BAP1通过去除TCF4启动子的H2AK119ub修饰，激活WNT和EMT信号，增强细胞可塑性和治疗下存活。抑制BAP1显著提升阿贝西利在小鼠模型和患者类器官中的疗效，为克服CDK4/6i耐药提供新策略。

标签: BAP1 合成致死 肝胆癌 表观遗传重编程

为理解植物对环境和发育信号的感知与响应，研究人员开发了宏观植物投影成像（MAPPI）平台。这是一种开源、低成本的模块化荧光成像工具，能对土壤中生长的成株进行全植物实时荧光成像，已用于追踪烟草中钙和谷氨酸动态，揭示损伤、燃烧或淹水触发的长距离钙波及双向信号传递。

标签: 全植物荧光实时成像 宏观植物投影成像(MAPPI) (macro-plant-projection-imaging) 植物系统通讯 谷氨酸 钙信号

透明质酸（HA）和磷脂是关节润滑关键成分。研究发现，健康关节中HA形成层状结构维持超低摩擦，骨关节炎（OA）中HA分子量降低，形成囊泡致摩擦增十倍，为OA机制与治疗提供新见解。

标签: 生物润滑 磷脂 脂质自组装 透明质酸 骨关节炎

一项新研究报道首个全合成噬菌体工程系统，可靶向耐药性强的铜绿假单胞菌。该系统基于金门组装技术，利用数字DNA设计合成噬菌体，简化流程、提升安全性和速度，为噬菌体疗法研发奠定基础。

标签: 噬菌体合成 数字DNA 耐药菌 金门组装技术 铜绿假单胞菌

一种名为Sidewinder的新型DNA组装技术，利用DNA三向连接（3WJ）将指导组装的信息与最终序列分离，实现了长片段、复杂序列（高GC含量、高重复序列）的高效准确组装，支持多基因平行组装及高覆盖度组合文库构建，三向连接处错配率约为百万分之一。

标签: DNA组装 Sidewinder 三向连接 合成DNA 组合文库

CRISPR相关转座酶（CAST）在微生物基因组编辑中潜力巨大，但受宿主因子限制。本研究通过全基因组筛选发现15个影响VchCAST活性的基因，其中7个激活、2个抑制，并利用λ-Red系统显著提升大肠杆菌等多种细菌的编辑效率，为CAST的广泛应用奠定基础。

标签: CRISPR相关转座酶 基因组编辑 宿主因子 细菌

研究发表于《植物生物技术杂志》，通过重建数百万年前大麻祖先的古代酶，发现大麻酶从早期能产生多种大麻素的灵活状态，经进化逐渐专门化。古代酶在微生物中更易生产，为生物技术和药用大麻研发提供新方向。

标签: 古代酶重建 大麻素生产 大麻酶进化 生物技术应用 药用大麻品种

本研究提出机器学习驱动的单分子癌症诊断方法，结合原子力显微镜与DNA折纸标签，利用切口酶标记目标DNA，通过YOLOv5l算法快速准确识别，可检测胰腺癌和结直肠癌患者的KRAS及p53突变，准确率媲美传统测序和定量PCR，为单分子检测开辟新途径。

标签: DNA折纸标签 单分子检测 原子力显微镜 机器学习 癌症诊断

大规模平行基因筛选已用于绘制多种遗传元件的序列-功能关系，但这类方法仅能研究短序列，难以对包含多序列元件组合的多kb长度构建体进行高通量分析。本文介绍CLASSIC平台，结合长读和短读下一代测序，可定量评估任意长度、含多样遗传元件组合的构建体库。它能在单次实验中测量人类细胞中超过10万种基因线路设计（5-20kb）的表达谱，生成的数据集可训练机器学习模型准确预测线路行为，揭示元件组合规则，从而加快合成生物学发展，为复杂遗传系统的数据驱动设计奠定实验基础。

标签: CLASSIC平台 合成生物学 基因线路 机器学习