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今天10月20日周二21 条
  1. Nature Communications58

    大鼠前额叶至终纹床核通路独立于糖皮质激素调控厌恶记忆特异性

    研究在大鼠中鉴定出一条独立于糖皮质激素控制记忆特异性的前额叶通路。作者用光遗传学操作发现,训练后抑制 rostral prelimbic cortex(rPL)到 anteroventral bed nuclei of the stria terminalis(avBST)的通路,会在抑制性回避辨别任务中促进情境泛化,但不影响记忆强度;该操作虽进一步升高皮质酮,在肾上腺切除大鼠中仍产生泛化,说明其不依赖糖皮质激素。反向地,训练后兴奋该通路增强情境辨别。

  2. Nature Communications58

    LIFT 三光子显微镜实现小鼠皮层下脑区群体成像

    研究团队开发出大视野三光子显微镜 LIFT,视场超过 3 mm^2,可在完整小鼠脑的皮层下区域和大鼠深部皮层做细胞分辨率的群体成像。LIFT 把高数值孔径优化的采样方式与定制扫描模块结合,并配合基于深度学习的去噪。作者在小鼠完整脑中同时记录到 CA1、周围白质及相邻皮层深层共 1500 多个细胞的钙活动,并在大鼠皮层 1.2 mm 深度获得高信噪比的群体成像。该显微镜在成像尺度与速率上可灵活调整,且全部由现成元件搭建。相关结果发表于 Nature Communications。

  3. Nature Communications72

    10 蛋白组合可从血浆高准确度识别 ALS

    研究团队基于 632 例 ALS 患者和 160 例健康对照的血浆样本,使用 NULISA CNS 与 Inflammation Panel 检测蛋白,并结合 XGBoost、嵌套交叉验证和 SHAP 筛选疾病相关蛋白,最终确定由 NEFL、FOLR1、pTau-181、TREM1、VEGFA、NEFH、CALCA、NRGN、LAMP3 和 PTX3 组成的 10 蛋白组合。该组合在包含 144 例 ALS 患者和 37 例对照的独立验证队列中取得平衡准确率 98.3%、AUC 0.992 的分类表现。

    推荐理由:在 632 例 ALS 患者与 160 例对照中筛出 10 蛋白组合,并在独立队列验证,为血液筛查提供了可复现的候选方案。

  4. Nature Communications38

    李斯特菌前噬菌体编码的 TERi 防御系统通过靶向末端酶复合体阻止入侵噬菌体 DNA 包装

    一种前噬菌体编码的抗噬菌体防御系统 TERi 通过靶向入侵噬菌体的末端酶复合体,阻止其 DNA 转入前衣壳,从而抑制 DNA 包装。该系统由防御蛋白 TerI 与两个自我免疫蛋白 anti-TerI1、anti-TerI2 组成,见于 Listeria monocytogenes;TerI 不阻断裂解周期,细菌裂解后释放的是未包装、无感染性的前衣壳。anti-TerI1 和 anti-TerI2 在前噬菌体诱导时抵消 TerI 的作用,保障病毒粒子产生。TERi 在李斯特菌噬菌体中普遍存在,可在种群层面保护宿主,同时不影响前噬菌体自身的裂解生命周期。

  5. Nature Communications40

    果蝇巨噬细胞通过核力学适应调控体内吞噬能力

    果蝇胚胎巨噬细胞吞噬凋亡小体时,被吞入的凋亡小体会使细胞核凹陷变形,吞噬作用同时升高 Lamin B 水平;沉默 Lamin B 或 LINC 复合体组分则负向调控体内凋亡小体的吞噬。研究结合遗传操作与活体成像,在体内证实吞噬体诱导的核分子与力学适应是果蝇胚胎巨噬细胞持续摄取凋亡小体的关键,揭示了核可塑性在体内调控巨噬细胞吞噬能力中的作用。

  6. Nature Communications58

    TFAD1 与 TFAD2 通过降解和磷酸化噬菌体长尾纤维蛋白实现被动流产感染

    研究鉴定出两种细菌防御系统 TFAD1 和 TFAD2,前者含丝氨酸蛋白酶,后者含 Ser/Thr 激酶,分别通过蛋白降解和磷酸化作用于噬菌体长尾纤维蛋白。两者都允许噬菌体完成完整复制周期,但产生的子代无感染能力,作者将这种不同于经典流产感染的机制称为被动流产感染(passive Abi)。该结果揭示了蛋白酶和激酶介导的噬菌体结构蛋白失活方式,为理解细菌与噬菌体的分子军备竞赛提供线索。

  7. Nature Communications58

    cadonilimab 联合吉西他滨和顺铂一线治疗晚期胆道癌的 II 期 BicureX 试验结果

    BicureX 是一项单中心、开放标签、单臂 II 期试验,评估抗 PD-1/CTLA-4 双特异性抗体 cadonilimab 联合吉西他滨和顺铂(GC)一线治疗不可切除局部晚期或转移性胆道癌(BTC)。61 例患者入组,接受最多 8 个联合周期后进入 cadonilimab 维持治疗,主要终点为按 RECIST v1.1 评估的客观缓解率(ORR)。

  8. Nature Communications58

    冷冻电镜结构揭示二聚体颗粒酶 A 特异性识别并切割全长 GSDMB

    研究团队解析了人源 GSDMB 与颗粒酶 A(GZMA)复合物的冷冻电镜结构,显示 GZMA 通过其单体表面及二聚体界面上的多个接触位点识别 GSDMB 的 C 端结构域(GSDMB-CTD),这些接触作为外部位点(exosite)把底物呈递给相邻的 GZMA 完成反式切割。此前已知 GZMA 的底物特异性由催化位点之外的相互作用决定,但 GZMA 外部位点识别 GSDMB 的分子机制并不清楚。GSDMB 被杀伤淋巴细胞释放的 GZMA 切割后,其 N 端结构域形成 gasdermin 孔道,在靶细胞中引发焦亡并增强抗肿瘤免疫。

  9. Nature Communications58

    Vaxchora疫苗在马约特岛2024年霍乱暴发中的短期效果与影响

    研究分析了2024年马约特岛霍乱暴发中活减毒口服霍乱疫苗CVD 103-HgR(Vaxchora)的真实世界效果,重点考察发病率与接种率均较高的Koungou村。该村4733名高危人群中3354人(71%)接种了该疫苗,2024年4月19日至7月7日共确诊77例病例。作者构建多种随机模型并按接种状态拟合每日病例数,估计基线基本传染数R0为1.5(95% CrI:1.2, 1.9),疫苗预防霍乱的有效性为87%(95% CrI:74, 99),在不同情景下保持在75%至91%之间。

  10. Nature Communications72

    快速评估配体化学互补性的蛋白质设计方法

    研究提出一种基于物理的快速计算方法,用于在从头设计的蛋白质中为小分子靶标生成等排且化学互补的结合口袋。作者通过构建并表征针对多种合成与天然色素的结合蛋白进行实验验证,仅评估个位数数量的设计,就获得稳定蛋白,X射线晶体学证实其apo结构中的结合位点已预先组织,并以微摩尔或更好的亲和力结合靶标。为展示适用范围,作者在双结构域从头设计蛋白中引入选择性且偶联的色素结合位点,实现两个位点间可控的能量转移,并开发出一种小型从头设计结合蛋白,可在活哺乳动物细胞中用于可视化亚细胞结构。

    推荐理由:该方法用物理计算快速生成与小分子互补的结合口袋,并用X射线晶体学验证少量设计的apo结构。

  11. NVIDIA Blog22

    德国与 NVIDIA 签署意向声明,推动工业 AI 与物理 AI 模型发展

    德国联邦政府与 NVIDIA 签署联合意向声明,计划共同推进面向物理 AI 的前沿模型,并扩大 NVIDIA 与德国“工业 4.0 平台”的合作。德国总理 Friedrich Merz 与 NVIDIA 创始人兼 CEO 黄仁勋在柏林对话中表示,德国将依托制造业、汽车工业和中小企业(Mittelstand)优势推动 AI 落地。黄仁勋同时宣布对 Agile Robots、Avelios Medical、Mirelo 和 Reflex Aerospace 四家德国初创公司的新投资,属于 NVIDIA 对欧洲近 100 亿美元投入承诺的一部分。

  12. Nucleic Acids Research60

    RNAffinityDB 发布实验测定的 RNA-蛋白结合亲和力数据库

    RNAffinityDB 是一个人工整理的实验 RNA-蛋白结合亲和力数据库,每条测量都锚定到一个明确的蛋白构建体和一个由规范核糖核苷酸组成的单链 RNA 序列。当前版本收录来自 1,055 篇原始文献的 10,016 条构建体级记录,覆盖 3,057 个蛋白构建体和 4,638 条 RNA 序列。数据库按原文保留亲和力数值与测量边界,并收录未结合的观测结果。网页界面支持按蛋白身份或 RNA 序列直接检索,也支持按生物学功能进行语义查询,记录链接到 UniProt 注释,并提供 AlphaFold 3 预测复合物结构的交互式可视化。

  13. Nature71

    Airscope 无线介观显微镜实现自由活动小鼠全皮层成像

    研究团队发布 Airscope 无线介观显微镜,重 1.0 克,在 6 mm 视野内实现 4 μm 横向分辨率、12.5 Hz 成像。其非球面透镜设计使总光程比此前微型显微镜缩短 2.84 倍,单只动物可无缆记录超过 8,500 个神经元的钙信号,较此前提升 25 倍。

    推荐理由:1.0 克无线介观显微镜把视野扩到 6 mm 并支持自由活动小鼠成像,为系统神经科学提供可迁移的硬件方案。

  14. Briefings in Bioinformatics31

    利用 mRNA cMH 与机器学习对东亚人群混合体液斑迹进行去卷积

    研究构建了一个面向东亚人群的靶向 RNA 测序 panel,包含 36 个体液特异性基因中的 48 个 cMH(覆盖 108 个 cSNP)及 5 个不含 cMH 的基因,可对五种体液及其混合样本同时完成组织来源鉴定与供者归属。通过对单一来源体液斑迹的特异性评估,研究鉴定出 6 个新的体液特异性基因;结合机器学习算法与 in silico 混合策略开发的体液分类器,对单一来源体液和复杂混合样本均能准确推断。该 panel 在五种体液中的累积辨别力从外周血的 0.99568126 到阴道分泌物的 0.99999999。

  15. Briefings in Bioinformatics58

    WDGTA:结合小波去噪与图注意力的空间转录组去卷积框架

    研究团队提出 WDGTA,一个基于图注意力的空间转录组细胞类型去卷积框架,并在来自两个物种、四种器官的五个数据集上完成开发与验证。该方法将真实 ST 位点与伪 ST 位点结合,引入基于小波的多尺度去噪与重建模块,用随机投影森林构建加权拓扑图,再以多头图注意力推断空间位点中的细胞类型比例。与七种已有去卷积方法相比,WDGTA 取得最优表现;消融实验和离散小波变换(DWT)专项分析确认了小波去噪、加权图构建与半监督学习的贡献,且 DWT 在特征顺序扰动后表现稳定。

  16. eLife29

    Bruce 通过抑制自噬调控的 caspase 活性抑制果蝇翅组织生长

    在果蝇中,过表达的 Dcp-1(而非 Drice)可在缺乏经典凋亡体组分的情况下被激活,TurboID 邻近标记显示 Sirtuin 1 及 Debcl、Buffy 等自噬相关基因是 Dcp-1 激活所必需。AlphaFold3 结构预测将自噬调控的凋亡抑制因子 Bruce 鉴定为 Dcp-1 特异性调控因子,且 Bruce 在生理条件下抑制翅组织生长。

  17. Bioinformatics Advances52

    scfdr:用经验贝叶斯控制稀疏相关矩阵的 FDR

    研究提出一种基于经验贝叶斯框架的阈值策略,在构建稀疏相关矩阵时控制非零相关中的 FDR,并估计非零相关里的预期假阳性数。该方法兼容任意相关度量,作者称其在保留真实生物学相关上比基于 Frobenius 范数最小化的交叉验证阈值更灵敏;相关 R 包 scfdr 已在 github.com/ariefgusnanto/scfdr 开放。

10月19日周一
  1. Genomics, Proteomics & Bioinformatics52

    APR-Score:识别并评分蛋白序列中易聚集区域的机器学习方法

    APR-Score 是一种基于机器学习的计算方法,用于识别蛋白序列中易发生聚集的区域,并综合序列与结构特征进行预测。该方法经训练集交叉验证和独立测试集验证,在区分聚集倾向区域与非聚集区域时取得 MCC 0.77、精确率 0.89、F1 0.87。工具代码已在 https://github.com/TII-BRC/APR-Score 开放。

  2. Journal of Chemical Information and Modeling40

    SF-GA:将预测的 P-glycoprotein 底物重设计为可合成非底物的协同引导片段遗传算法

    研究提出协同引导片段遗传算法 SF-GA,将片段协同分析嵌入遗传算法突变阶段,使片段替换偏向与非底物分类相关的共现子结构,从而把 P-gp 底物改造为预测的非底物。在固定函数评估预算下,SF-GA 优化性能与遗传算法和强化学习基线相当,且所生成分子的逆合成可及性在所有测试方法中最高。对两个人类 P-gp 结构的对接显示,预测非底物概率更高的分子预测结合更弱。

  3. Nucleic Acids Research33

    MBD2 蛋白识别甲基化 CpG DNA 的双稳态平衡机制

    经典分子动力学模拟显示,MBD2 从目标位点下游一个碱基对位置在微秒内迁移至甲基化 CpG 靶位点,并结合为两种稳定构象:一种接近 X 射线晶体结构,另一种亲和力降低但保持对 mCpG 的选择性。S189 被确定为关键宏观开关,其与甲基胞嘧啶骨架相互作用的丧失使平衡偏向次态;S189A 突变体模拟、NMR 与荧光偏振实验均支持该突变不改变 mCpG 选择性但降低结合亲和力。

  4. Nucleic Acids Research62

    整合分析揭示C2H2锌指蛋白在染色质环锚点上的广泛互作

    研究整合216个C2H2-ZFPs的ChIP-seq数据与全基因组染色质互作图谱,发现超过40%的人C2H2-ZFPs在长程染色质互作(LRI)锚点显著富集。作者用亲和纯化-质谱构建了覆盖345个C2H2-ZFPs的互作组,并对204个成员做LUMIER二元互作实验,发现互作的C2H2-ZFP对在LRI上显著共富集,常定位于相同或相对的环锚点。

  5. Nucleic Acids Research60

    HRD 数据库发布 1.0 版,整合人类生殖与发育多组学资源

    人类生殖与发育数据库 HRD 发布 1.0 版,整合了生殖、妊娠和发育相关的公开多组学数据。该版本收录 814 条组学记录,包括 432 条 bulk 转录组、144 条单细胞或单核转录组、156 条表观基因组、52 条代谢组和 30 条蛋白质组记录,另有 702 条临床试验记录、293 条暴露与结局关联和 779 个先证 SNP 及其表型关联。

  6. NAR Genomics and Bioinformatics47

    CAMELLIA:整合 k-mer 特征选择与监督分类的无比对基因组序列分型流程

    CAMELLIA 是一个整合特征选择与可解释机器学习的无比对框架,用于基因组序列分析与分类。该方法将序列表示为图并提取结构模式作为特征,可在类别内识别亚组并确保所选特征覆盖代表性不足的亚组。在 HIV-1 案例中,CAMELLIA 将序列准确分为 8 个亚型,处理时间少于 MEGA(MUSCLE)和 FAMSA,在相同数据划分下与 CASTOR-KRFE 持平,准确率优于 COMET 和 REGA。研究还考察了特征数量敏感性,分析了所选特征数与欠拟合或噪声驱动过拟合的关系。

  7. Nucleic Acids Research58

    PAZy 数据库扩展至 450 多个经实验验证的塑料活性酶并开放 REST API

    PAZy 塑料活性酶数据库发布扩展版本,收录超过 450 个经实验验证能作用于合成或生物基塑料的酶,并补充更详细的元数据与更广的底物覆盖。新版改为关系型数据库,引入大语言模型辅助整理活性数据,网页界面支持按蛋白或塑料底物浏览,并提供公开 REST API 供程序化调用。该资源用于区分实验验证的塑料活性酶与仅计算预测的候选,可免费访问 https://www.pazy.eu。

  8. Nucleic Acids Research62

    EvoNiche 数据库发布,整合 91 套空间与单细胞转录组数据解析肿瘤生态位

    EvoNiche 数据库发布,整合 91 套配对的空间与单细胞转录组数据集,覆盖 35 种癌症类型。数据库包含 712 张组织切片、1 953 708 个空间 spot 和 58 个单细胞数据集共 2 945 536 个细胞,识别出 5609 个空间生态位,并重建组织水平和细胞水平的时空轨迹。

  9. NAR Genomics and Bioinformatics42

    基因组序列分类半监督学习中的 DNA 数据增强:基于 GROVER 的 FixMatch/FlexMatch 弱强增强配方研究

    一项应用研究系统评估了面向伪标签半监督学习的基因组感知弱—强增强配方,在 FixMatch 与 FlexMatch 框架下以 GROVER DNA 语言模型为骨干,测试了 25 组弱/强增强组合。评测覆盖两个分类基准:基于 AMR 基因序列的抗菌药物类别预测,以及基于模拟 150 bp 肿瘤样 reads 的多类肿瘤病毒家族分类。结果显示,适度且保持序列的扰动在准确率与稳定性之间取得最佳平衡;过度掩码或高强度突变会增大方差并降低性能;以短片段掩码(NN)作弱增强、约 5% 的 indel 率作强增强是稳健策略。作者公开了实现与推荐默认参数,以支持有限标签条件下的可复现半监督基因组序列建模。

  10. 晶泰科技 XtalPi:新闻20

    深圳市委书记靳磊到晶泰科技调研 AI for Science 进展

    10月15日,深圳市委书记靳磊到河套深港科技创新合作区走访晶泰科技,参观其 AI 自主实验平台,并听取联合创始人、首席执行官马健博士汇报公司在 AI for Science 领域的技术布局及人工智能与机器人技术赋能生物医药研发的应用进展。靳磊在听取河套合作区工作汇报后提出,要加强基础研究和应用基础研究,推动科技创新和产业创新深度融合。

  11. Briefings in Bioinformatics56

    多祖先精细定位在变异异质性与 LD 不匹配下的系统基准评测

    研究系统评测了九种多祖先精细定位方法,包括显式建模跨祖先 LD 与效应共享的联合概率模型,以及汇总各祖先独立结果的单变量整合方法。作者用基于 UK Biobank 基因型数据构建的模拟数据评估精细定位准确性、稳健性和计算效率,并在 All of Us Research Program 中做真实数据验证。结果显示,联合建模对跨人群共享的因果变异有更高的检验功效和分辨率;事后整合则在因果变异仅存在于部分人群时更稳健,因为它能容纳变异可用性的差异。当 GWAS 汇总统计与外部 LD 参考面板存在系统性偏差时,各方法普遍功效不足。

  12. Briefings in Bioinformatics58

    Bi-MHA 双向交叉注意力模型预测细菌特异性药物代谢

    研究提出双向交叉注意力架构 Bi-MHA,整合预训练模型给出的原子级分子嵌入与蛋白级细菌嵌入,生成联合表示用于分类,以预测细菌特异性的药物代谢。模型在训练集上采用可靠性分层和 λ 缩放损失函数,在三个未见任务上表现一致:未见药物 ROC AUC 0.690、未见细菌 0.920、未见互作 0.949,在 rank-sum 指标上排名第一。注意力分析既指出此前研究实验验证过的酶促反应位点,也给出候选细菌蛋白,在原子和蛋白两个层面具备可解释性。

  13. Briefings in Bioinformatics58

    DPA 框架通过模块重连解析胃癌分期进展并识别治疗脆弱点

    研究提出动态扰动分析(DPA)框架,用“扰动程度”这一新指标量化疾病不同阶段分子互作网络的模块重连。以胃癌进展为模型,DPA 发现肿瘤起始后阶段特异性转录变化有限,但广泛的模块重连持续存在,并识别出细胞外基质重塑、致癌信号激活、干性获得和晚期微环境适应等进展相关扰动程序。扰动分析给出两个主要疾病驱动程序,并优先锁定 PTPN12 和 LINGO1 等此前未被认识的调控因子,其功能在实验中得到验证。基于模块重连的药物重定位还发现 PJ-34 是靶向晚期疾病相关扰动的候选药物。作者称 DPA 可作为通用框架用于解析疾病进展。

  14. Briefings in Bioinformatics67

    Metabolomics Workbench 血液代谢组数据重分析:代谢物类别、生物标志物与药物的关联

    研究团队对 Metabolomics Workbench 中所有使用 Orbitrap 或 QTOF 质谱的人体血液代谢组研究做了基于元数据的系统重分析,共纳入 44 165 个样本。作者用 PubChem 标识符统一代谢物、以 SMILES 表示做嵌入,构建了包含 6752 个血液代谢物、25 个结构簇的图谱,并分析这些簇与生物标志物、药物之间的相关性。在至少 10 项研究中检测到的 337 120 对代谢物中,结构相关的簇丰度呈相关(ρ 最高 0.6);已知临床生物标志物之间也出现候选代谢关联,部分 ρ > 0.7。

    推荐理由:作者对 Metabolomics Workbench 全部人体血液代谢组数据做系统重分析,给出可复用的方法与开源软件。

  15. Briefings in Bioinformatics42

    Ribo-seq rRNA reads 揭示核糖体异质性与碰撞的共预测特征

    利用 Ribo-seq 数据中的 rRNA reads,dripARF 与 dricARF 可在不同条件间检测核糖体蛋白组成变化和核糖体碰撞。研究将该方法应用于公开 Ribo-seq 数据集,发现预测集对应的 rRNA 区域在 rRNA reads 中持续富集,支持方法的核心假设;同时分析实验流程差异对 rRNA read 分布的影响,并引入基于单样本 rRNA 位置集富集分析的权重以限制假阳性。跨研究一致的核糖体变化包括核糖体碰撞、eS25 和 uS19 等显著共预测因子。