山羊草群体基因组分析确定了面包小麦改良的靶点

作为面包小麦D亚基因组的二倍体野生祖先，粗山羊草（Aegilops tauschii）是提高面包小麦生产性能和环境恢复力的遗传多样性库。本研究对242种粗山羊草种质进行了测序，并将其与小麦D亚基因组进行比较，以分析基因组多样性。发现在地理上局限于如今乔治亚州的粗山羊草的一种罕见谱系在独立杂交中提供了小麦D亚基因组，从而产生了现代面包小麦。通过基于k-mer的关联分析，确定了具有抗病虫害候选基因的离散基因组区域，并通过转基因和广泛杂交证明了它们的功能转移到了小麦中，这些功能包括产生了含不同粗山羊草基因组的六倍体库。利用粗山羊草祖先二倍体基因组的多样性，可以在适于育种的六倍体背景下快速发现性状并进行功能遗传验证。

2. Nature biotechnology预测：对多种癌症的免疫检查点封锁疗效的改进预测方法

Improved prediction of immune checkpoint blockade efficacy across multiple cancer types

Diego Chowell, Timothy A. Chan 肿瘤学和发病机理

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01070-8

摘要

只有一小部分癌症患者对免疫检查点阻断（ICB）治疗有反应，但目前的临床决策程序准确性不高。本研究开发了一种机器学习模型，通过整合综合筛选队列（MSK-IMPACT）的基因组、分子、人口统计学和临床数据，来预测ICB的响应，该队列中有1479例接受ICB治疗的16种不同癌症患者。回顾性分析表明，该模型在预测临床对免疫治疗的反应方面具有很高的敏感性和特异性，并预测了不同癌症类型试验数据中的总生存期和无进展生存期。模型明显优于最近美国食品和药物管理局为此目的批准的基于肿瘤突变负荷的预测结果。此外，该模型还提供了对模型特征的定量评估，这些特征对预测结果来说最为显著。预计这种方法将大大改善免疫治疗的临床决策，并为未来的干预提供信息。

Published: 28 October 2021

3. Nature biotechnology发现：用于真核生物翻译控制的RNA响应元件

RNA-responsive elements for eukaryotic translational control

Evan M. Zhao, James J. Collins生物工程

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01068-2

摘要

控制真核细胞内源性或外源性RNA翻译的能力将促进各种生物技术的应用。目前的策略受到转基因产量低倍变化和触发RNA（trRNAs）大小的限制。本研究认为真核生物支点开关（eToeholds）是模块化的核糖核酸调节子。eToeholds包含内部核糖体进入位点序列，并在缺乏特定trRNA时形成抑制环。当trRNA存在时，eToeholds对其进行退火，破坏抑制性循环并允许转译。通过优化RNA退火，在哺乳动物细胞中诱导了多达16倍的转基因表达。本研究证明了eToeholds可以根据外源或内源性RNA转录本的存在来区分病毒感染状态、是否存在基因表达以及细胞类型。

4. Nature biotechnology最新：促凋亡抗癌治疗中直接靶向扩增基因位点

Direct targeting of amplified gene loci for proapoptotic anticancer therapy

Meetu Kaushik Tiwari, Faye A. Rogers放射治疗

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01057-5

摘要

基因扩增在多种癌症中驱动肿瘤发生。目前，已开发了许多药物来抑制放大驱动基因的蛋白质产物，但其临床疗效往往受到耐药性影响。本研究介绍了一种通过激活三链形成寡核苷酸（TFOs）的DNA损伤反应来靶向癌症相关基因扩增的治疗策略。而没有扩增的细胞处理的DNA损伤水平较低。TFOs可诱导肿瘤细胞凋亡，而未扩增的细胞DNA损伤水平较低。专注于由HER2扩增驱动的癌症，研究发现，靶向HER2的TFOs通过一种与HER2细胞功能无关的机制，在HER2阳性癌细胞和人类肿瘤移植中诱导了拷贝数依赖性DNA双链断裂（DSBs），并激活了p53非依赖性凋亡。该策略在体内具有与目前精准药物相当的疗效，并为在HER2阳性乳腺癌和卵巢癌模型中对抗耐药性提供了可行的替代方案。这些发现为靶向具有扩增基因组位点的肿瘤提供了一般策略。