Ye, L., D. Zhao, J. Li, Y. Wang, B. Li, Y. Yang, X. Hou, H. Wang, Z. Wei, X. Liu, Y. Li, S. Li, Y. Liu, X. Zhang and C. Bi (2024). "Glycosylase-based base editors for efficient T-to-G and C-to-G editing in mammalian cells." Nature Biotechnology 42(10): 1538-1547.(20240102,中国科学院天津工业生物技术研究所,毕昌昊;张学礼)该研究开发了不依赖脱氨酶的新型碱基编辑器——DAF-CBE和DAF-TBE,分别在大肠杆菌中实现C-to-A、T-to-A的碱基颠换,在哺乳动物细胞中实现C-to-G、T-to-G的碱基颠换编辑。
Zhao, Y., J. Chen, M. Andreatta, B. Feng, Y.-Q. Xie, M. Wenes, Y. Wang, M. Gao, X. Hu, P. Romero, S. Carmona, J. Sun, Y. Guo and L. Tang (2024). "IL-10-expressing CAR T cells resist dysfunction and mediate durable clearance of solid tumors and metastases." Nature Biotechnology 42(11): 1693-1704.(20240102,瑞士洛桑联邦理工学院,唐力;浙江大学,郭雨刚,孙洁)IL-10自分泌的CAR-T细胞(代谢增强型IL-10 CAR-T细胞),可以在肿瘤微环境中保持线粒体结构和功能的完整性,并以线粒体丙酮酸转运体(mitochondrial pyruvate carrier, MPC)依赖的方式增强氧化磷酸化代谢。(Nat Biotechnol | 代谢增强型CAR-T抵抗T细胞耗竭并展示出治愈实体肿瘤的巨大潜力)
Liang, R., Z. He, K. T. Zhao, H. Zhu, J. Hu, G. Liu, Q. Gao, M. Liu, R. Zhang, J.-L. Qiu and C. Gao (2024). "Prime editing using CRISPR-Cas12a and circular RNAs in human cells." Nature Biotechnology.(20240110,中国科学院遗传与发育生物学研究所,高彩霞)利用环状RNA开发了基于Cas12a的引导编辑器。(Nat Biotechnol | 高彩霞研究组利用环状RNA开发基于Cas12a的引导编辑器)
Cao, J., Z. Zheng, D. Sun, X. Chen, R. Cheng, T. Lv, Y. An, J. Zheng*, J. Song*, L. Wu* and C. Yang* (2024). "Decoder-seq enhances mRNA capture efficiency in spatial RNA sequencing." Nature Biotechnology 42(11): 1735-1746.(20240116,上海交通大学,杨朝勇,吴玲玲,宋佳,郑军华)该技术将3D树状纳米基底与微流控辅助编码的策略相结合,生成具有高密度以及灵活空间分辨率的DNA坐标条形码点阵,从而实现了兼容高灵敏和近单细胞分辨率的空间转录组学测序。
He, Z., S. Hu, Y. Chen, S. An, J. Zhou, R. Liu, J. Shi, J. Wang, G. Dong, J. Shi, J. Zhao, L. Ou-Yang, Y. Zhu, X. Bo and X. Ying (2024). "Mosaic integration and knowledge transfer of single-cell multimodal data with MIDAS." Nature Biotechnology 42(10): 1594-1605.(20230123,军事医学研究院,应晓敏,伯晓晨)该研究提出了一种用于单细胞多组学数据马赛克整合及知识迁移的计算工具MIDAS,首次实现了通用的单细胞多组学马赛克数据的模态对齐、数据补全、批次校正等整合功能,为构建大规模多组学细胞图谱、实现大规模单细胞多组学分析与知识迁移提供了重要的原创技术。(NBT | 应晓敏/伯晓晨团队自主研发用于单细胞多组学数据马赛克整合的人工智能算法MIDAS)
Chen, Y., X. Chen, W. Bao, G. Liu, W. Wei and Y. Ping (2024). "An oncolytic virus–T cell chimera for cancer immunotherapy." Nature Biotechnology.(20240209,浙江大学,平渊)开发了一种名为ONCOTECH的技术(溶瘤病毒-T细胞嵌合体)。该技术首先构建了一个表达CRISPR/Cas9的溶瘤腺病毒,使用含有特定抗原表达的生物膜对该溶瘤腺病毒进行膜包被,再通过T细胞表面的T细胞受体携带膜包被的基因编辑溶瘤腺病毒(命名为eOA)。该研究发现,T细胞能够增强eOA的实体瘤靶向输送,通过在瘤内基因编辑PD-L1基因改善肿瘤微环境,可以同时增强溶瘤病毒疗法和过继T细胞疗法的实体瘤治疗。(Nat Biotechnol | 平渊团队开发基因编辑溶瘤病毒-T细胞嵌合体用于癌症免疫治疗)
Bai, D., X. Zhang, H. Xiang, Z. Guo, C. Zhu and C. Yi (2024). "Simultaneous single-cell analysis of 5mC and 5hmC with SIMPLE-seq." Nature Biotechnology.(20240209,北京大学,伊成器;纽约基因组中心/康奈尔医学院,朱晨旭)报道了一种在单细胞、单分子水平上同时检测5mC和5hmC的测序新方法SIMPLE-seq。(Nat Biotechnol丨伊成器/朱晨旭团队合作开发SIMPLE-seq技术对单细胞5mC与5hmC进行同时检测)
Li, T., J. He, H. Cao, Y. Zhang, J. Chen, Y. Xiao and S.-Y. Huang (2024). "All-atom RNA structure determination from cryo-EM maps." Nature Biotechnology.(20240223,华中科技大学,黄胜友,肖奕)报道了一种基于深度学习的冷冻电镜RNA全原子结构建模方法。该方法首先通过深度学习从冷冻电镜密度图中自动识别核苷酸信息来追踪RNA主链,然后整合RNA的一维序列、二维二级结构以及三维主链信息,获得全长的RNA主链骨架,最后进行侧链全原子构建和优化,得到RNA全原子三维结构。(Nat Biotech | 黄胜友/肖奕合作发展冷冻电镜RNA结构建模方法)
Luo, N., Q. Huang, L. Dong, W. Liu, J. Song, H. Sun, H. Wu, Y. Gao and C. Yi (2024). "Near-cognate tRNAs increase the efficiency and precision of pseudouridine-mediated readthrough of premature termination codons." Nature Biotechnology.(20240306,北京大学,伊成器)通过过表达近同源tRNA(near-cognate tRNA),能够影响假尿苷化PTC的翻译过程,显著提高RESTART系统的通读效率及无义突变的修复精准性,从而提高RESTART技术在基础研究及疾病治疗领域的应用潜力。(Nat Biotechnol | 伊成器课题组开发升级版RNA编辑技术RESTART)
Wang, S., J. Lin, P. Jia, T. Xu, X. Li, Y. Liu, D. Xu, S. J. Bush, D. Meng and K. Ye (2024). "De novo and somatic structural variant discovery with SVision-pro." Nature Biotechnology.(20240322,西安交通大学,叶凯)开发了基因组新生和体细胞结构变异分析算法—SVision-pro。(Nat Biotechnol | 叶凯团队开发基因组新生和体细胞结构变异分析算法—SVision-pro)
Guo, S.-K., C.-X. Liu, Y.-F. Xu, X. Wang, F. Nan, Y. Huang, S. Li, S. Nan, L. Li, E. Kon, C. Li, M.-Y. Wei, R. Su, J. Wei, S. Peng, N. Ad-El, J. Liu, D. Peer, T. Chen, L. Yang and L.-L. Chen (2024). "Therapeutic application of circular RNA aptamers in a mouse model of psoriasis." Nature Biotechnology.(20240423,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心,陈玲玲)通过优化RNA自剪接成环,实现了合成低免疫原性的具有分子内短双链结构的环形RNA适配体,并在单分子水平证明了环形RNA适配体的构象稳定并抑制PKR激活的分子机制。更重要的是,该研究首次构建了过表达ds-cRNA的小鼠模型,证明了环形RNA在体的安全性;并进一步通过靶向脾脏递送环形RNA适配体,实现了在PKR异常激活相关的炎性疾病小鼠模型银屑病的干预治疗。(专家点评Nat Biotechnol | 陈玲玲团队利用环形RNA适配体实现银屑病小鼠模型的干预治疗)
Xiao, Y., W. Jin, L. Ju, J. Fu, G. Wang, M. Yu, F. Chen, K. Qian, X. Wang and Y. Zhang (2024). "Tracking single-cell evolution using clock-like chromatin accessibility loci." Nature Biotechnology.(20240509,优乐复生,张翼;武汉大学,王行环)建立了一种基于时钟位点染色质可及性推断单细胞复制年龄的生物信息学方法EpiTrace,实现了对单细胞染色质可及性(ATAC-seq)数据集的细胞年龄推断,为这一类单细胞测序数据集提供了时间参考系。(专家点评Nat Biotechnol丨张翼/王行环合作建立可精确测定单细胞年龄的生信计算框架)
Lu, Z., S. Zuo, M. Shi, J. Fan, J. Xie, G. Xiao, L. Yu, J. Wu and Q. Dai (2024). "Long-term intravital subcellular imaging with confocal scanning light-field microscopy." Nature Biotechnology.(20240527,清华大学,戴琼海,吴嘉敏,俞立)在扫描光场显微镜的基础上引入了线扫描共聚焦模块,配合全新的三维重建算法,研制了新一代的共聚焦扫描光场显微镜(csLFM),兼具两者的性能优势。csLFM拥有跟共聚焦显微镜一致的光学层析能力,即使在深层组织或密集标记的荧光样本中依然能保持高对比度,同时三维成像速度相比转盘共聚焦显微镜SDCM提高了100倍,光毒性降低了130倍,打破了并行度与保真度间的矛盾。(Nat Biotechnol丨戴琼海/吴嘉敏/俞立团队发布共聚焦扫描光场显微镜:活体长时程高速三维高分辨观测新利器)
Chen, J., Y. Chen, L. Huang, X. Lin, H. Chen, W. Xiang and L. Liu (2024). "Trans-nuclease activity of Cas9 activated by DNA or RNA target binding." Nature Biotechnology.(20240529,厦门大学,刘亮)首次揭示了tracrRNA(trans-activating crRNA)与crRNA结合形成的gRNA引导的Cas9在特异性地识别目标DNA或RNA分子后对非目标核酸分子(可以是DNA或RNA)展现出高效的反式切割活性。
Chen, H., Y. Wang, W. Wang, T. Cao, L. Zhang, Z. Wang, X. Chi, T. Shi, H. Wang, X. He, M. Liang, M. Yang, W. Jiang, D. Lv, J. Yu, G. Zhu, Y. Xie, B. Gao, X. Wang, X. Liu, Y. Li, L. Ouyang, J. Zhang, H. Liu, Z. Li, Y. Tong, X. Xia, G.-Y. Tan and L. Zhang (2024). "High-yield porphyrin production through metabolic engineering and biocatalysis." Nature Biotechnology.(20240605,华东理工大学,张立新,谭高翼)报道了在血红素及卟啉化合物高效生物制造方向上的突破性进展。
Zhu, M., R. Xu, J. Yuan, J. Wang, X. Ren, T. Cong, Y. You, A. Ju, L. Xu, H. Wang, P. Zheng, H. Tao, C. Lin, H. Yu, J. Du, X. Lin, W. Xie, Y. Li and X. Lan (2024). "Tracking-seq reveals the heterogeneity of off-target effects in CRISPR–Cas9-mediated genome editing." Nature Biotechnology.(20240702,清华大学,蓝勋,李寅青,朱明)报道了一项名为Tracking-seq的新型脱靶效应检测技术,并借助该技术揭示了不同细胞类型、不同编辑工具间存在的脱靶效应异质性。此项研究将为基因编辑在基因治疗等领域的安全应用提供重要理论参考及技术支持。(NBT | 蓝勋/李寅青/朱明团队合作推出通用型基因编辑脱靶检测技术)
Hong, L., Z. Hu, S. Sun, X. Tang, J. Wang, Q. Tan, L. Zheng, S. Wang, S. Xu, I. King, M. Gerstein and Y. Li (2024). "Fast, sensitive detection of protein homologs using deep dense retrieval." Nature Biotechnology.(20240809,香港中文大学,李煜;复旦大学,孙思琦;耶鲁大学,Mark Gerstein)通过开发“致密同源体检索器”(DHR),利用蛋白质语言模型和致密检索技术,实现了远程同源体的超快速、高灵敏度检测。DHR在速度和灵敏度上显著超越传统方法,尤其在处理大规模数据库时表现出色,为蛋白质进化、结构和功能研究提供了强大工具。
Gao, S., Y. Zhang, K. Cui, S. Zhang, Y. Qiu, Y. Liao, H. Wang, S. Yu, L. Ma, H. Chen, M. Ji, X. Fang*, W. Lu* and Z. Xiao* (2024). "Self-stacked small molecules for ultrasensitive, substrate-free Raman imaging in vivo." Nature Biotechnology. (20240821,上海交通大学医学院,肖泽宇;复旦大学,陆伟;中国科学院杭州医学所,方晓红)揭示了一类特定结构的小分子,不需要依赖基底,仅通过自身的有序堆叠,实现在活体中的高灵敏拉曼成像,并提出一种新的拉曼散射增强机理-“堆叠诱导电荷转移增强拉曼散射(SICTERS)”。该研究为设计生物安全的高灵敏拉曼影像探针,并推进拉曼影像分析技术的活体生物医学应用提供了新思路。(Nat Biotechnol | 肖泽宇/陆伟/方晓红团队合作揭示小分子不依赖基底增强、仅通过自身堆叠实现高灵敏的活体拉曼成像)
Fu, S., J. Li, J. Chen, L. Zhang, J. Liu, H. Liu and X. Su (2024). "Bacteriophage λ exonuclease and a 5′-phosphorylated DNA guide allow PAM-independent targeting of double-stranded nucleic acids." Nature Biotechnology.(20240918,北京化工大学,苏昕)报道了一种来自噬菌体λ外切酶(λ Exo)的新特性,它可以在引导DNA的帮助下特异性靶向双链核酸序列,解决了现有技术的序列限制性与脱靶效应。(Nat Biotechnol | 苏昕/刘惠玉发现基因靶向识别新工具)
Lei, X., A. Huang, D. Chen, X. Wang, R. Ji, J. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, S. Lu, K. Zhang, Q. Chen, Y. Zhang and H. Yin (2024). "Rapid generation of long, chemically modified pegRNAs for prime editing." Nature Biotechnology.(20240930,武汉大学,殷昊)该研究运用RNA连接技术,成功突破了化学合成RNA的长度壁垒,高效地制备出了高纯度的化学修饰pegRNA和epegRNA。(Nat Biotechnol | 殷昊团队开发高效且经济的制备高质量化学修饰epegRNA的方法,实现高效的先导编辑)
Fu, Y., X. Ding, M. Zhang, C. Feng, Z. Yan, F. Wang, J. Xu, X. Lin, X. Ding, L. Wang, Y. Fan, T. Li, Y. Yin, X. Liang, C. Xu, S. Chen, F. E. Pulous, D. Gennert, F. W. Pun, P. Kamya, F. Ren, A. Aliper and A. Zhavoronkov (2024). "Intestinal mucosal barrier repair and immune regulation with an AI-developed gut-restricted PHD inhibitor." Nature Biotechnology.(20241211,英矽智能,官Alex Zhavoronkov)描述了英矽智能的生成式人工智能药物设计平台Chemstry42及其下属模块设计的一款肠道限制性的PHD特异性抑制剂,用于治疗炎症性肠病,并在临床前显示出了对肠黏膜屏障的修复和免疫调节作用。
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