厉害！13篇Nature Methods陆续发表！杨辉纪伟等人开发新的技术
2022-08-05 19:01:05
StrucGP: de novo structural sequencing of site-specific N-glycan on glycoproteins using a modularization strategy该研商还拓荒了一种名为 StrucGP 的算法来自愿化大范围理会的注脚进程。通过将 N-聚糖分为三个模块并应用区别形式的 Y 离子或可分辨的 B/Y 离子组合识别每个模块，该步骤可能确定小鼠大脑中数千个糖位点的周详聚糖布局，此中包罗四品种型的中心布局和具有三种聚糖亚型的 17 个分支布局。因为独立于数据库的聚糖映照战略，StrucGP 再有助于识别有数/新聚糖布局。
【2】2021年7月26日，中邦科学院遗传与发育生物学研商所杜茁团队正在Nature Methods正在线D single-cell protein atlas of transcription factors delineates spatiotemporal patterning during embryogenesis“的研商论文，该研商应用卵白质统一荧光申诉基因和四维及时成像，以单细胞阔别率外露了正在秀丽隐杆线虫胚胎发作进程中映照到发育细胞谱系上的转录因子 (TF) 的卵白质外达图谱。该图谱揭示了 TF 外达的时空组合代码，以及一系列指定发育形态的谱系特异性、机闭特异性和工夫特异性 TF。正在体例层面，该图谱供给了对细胞形态-运气联系筑模的时机，揭示了功效相干细胞内的谱系依赖性形态众样性和发育形态进步的打击轨迹。总的来说，这个单细胞卵白质图谱代外了正在分子和体例秤谌上阐明后灵动物胚胎发作的珍贵资源。
Nature Methods正在线公布题为“Metabolomic profiling of single enlarged lysosomes”的研商论文，该研商通过筑筑单溶酶体代谢组质谱检测手艺，初度完毕基于单个溶酶体代谢组学音讯的溶酶体分型，并深度物色了细胞衰老进程中溶酶体代谢组学的异质性转移（点击阅读）。
Nature Methods正在线公布题为“Detect-seq reveals out-of-protospacer editing and target-strand editing by cytosine base editors”的研商论文，该研商申诉了用于评估 CBE 特异性的 Detect-seq。它可能正在全基因组秤谌上敏锐检测 CBE 诱导的脱靶位点。Detect-seq 诈骗化学标识和生物素下拉来追踪编辑中央体脱氧尿苷，从而揭示 CBE 的编辑组。除了独立于 Cas9 和范例依赖于 Cas9 的脱靶位点之外，该研商还浮现了原始间隔区序列之外（即原始间隔区外）和方向链（与单指导 RNA 配对）上的编辑。这种不料的脱靶编辑很广大，而且能够显示出很高的编辑率，而它们的发作显示出细胞类型依赖性，无法依据 sgRNA 序列举行预测。另外，该研商正在测试的方向位点左近浮现了原始间隔区和方向链编辑，挑拨了 CBE 不会诱导近端脱靶突变的常识。总的来说，该研商的步骤答应对 CBE 编辑组举行无成睹理会，并为各式新兴基因组编辑器材的特异性评估供给通常合用的器材。
Nature Methods正在线公布题为“Three-dimensional adaptive optical nanoscopy for thick specimen imaging at sub-50-nm resolution”的研商论文，该研商拓荒了一种更正的等刺饱励射耗尽纳米镜，它应用先辈的自适宜光学战略来完毕神经元突触和环形管等布局的亚 50 纳米各向同性阔别率，这些布局以前正在机闭中是无法挨近的。这项处事中提出的自适宜光学计划平常合用于任何具有似乎光束旅途几何形势的显微镜，此中包罗两个相对的物镜，以优化正在像差样品中举行深度成像时的阔别率。
Nature Methods正在线公布题为“Single-cell joint detection of chromatin occupancy and transcriptome enables higher-dimensional epigenomic reconstructions”的研商论文，该研商拓荒了 CoTECH，这是一种组合条形码步骤，答应对染色质盘踞和转录组举行高通量单细胞连合检测。该研商应用 CoTECH 来检讨二价组卵白标识（H3K4me3 和 H3K27me3）以及从稚子到致敏小鼠胚胎干细胞的转录。该研商还应用转录组动作锚点正在伪单细胞中导出并发二价标识，用于解析伪工夫二价轨迹并解开 H3K4me3/H3K27me3 与转录秤谌之间的上下文特定彼此效率。接下来，该研商揭示了两波制血细胞中内皮细胞向制血细胞转移的调控根柢，以及指引制血内皮细胞浮现的特别加强子-基因毗连计划，注解对制血干细胞启动的转录调控具有特别的外观遗传驾驭。CoTECH 为染色质盘踞和转录的单细胞共理会供给了一个有用的框架，从而完毕了更高维的外观基因组重筑。
上海脑科学与类脑研商中央、神经科学邦度中心实习室杨辉，周英思和中邦农业大学农学院赖锦盛配合通信正在Nature Methods正在线公布题为“Programmable RNA editing with compact CRISPR–Cas13 systems from uncultivated microbes”的研商论文，该研商通过理会宏基因组的terabase数据集，占定了来自高盐样品的CRISPR-Cas核糖核酸的两个紧凑家族（775至803个氨基酸（aa）），定名为Cas13X和Cas13Y。该研商计划了Cas13X.1（775 aa），用于哺乳动物细胞系中的RNA骚扰实习。该研商浮现Cas13X.1能够耐受RNA识别中的单核苷酸错配。另外，由工程化脱氨酶（385氨基酸）和截短的Cas13X.1（445氨基酸）构成的最小RNA碱基编辑器显示出健壮的编辑功效和高特异性，可诱导RNA碱基转化。该研商结果注解，自然微生物中存正在尚未拓荒的细菌防御体例，能够有用地正在哺乳动物细胞中阐述效率，是以不妨对基于RNA编辑的研商有效（点击阅读）。
Nature Methods正在线公布题为“Molecular-scale axial localization by repetitive optical selective exposure”的研商论文，该研商为超阔别率成像引入了具有反复光学抉择性曝光 (ROSE-Z) 步骤的轴向定位。通过应用非对称光学计划来出现插手条纹，仅用约 3,000 个光子就完毕了 2 nm 的轴向定位精度，与以前的散光步骤比拟抬高了大约六倍。该研商浮现了纳米级三维和两色成像，外明了该步骤何如完毕优越的机能并鼓舞细胞纳米布局的研商。
Nature Methods正在线公布题为“High-definition imaging using line-illumination modulation microscopy”的研商论文，该研商申诉了一种线照明调制 (LiMo) 手艺，用于以高通量和低靠山对厚机闭举行成像。将 LiMo 与薄机闭切片相团结，该研商进一步拓荒了一种高清荧光微光学切片断层扫描 (HD-fMOST) 步骤，其均匀信噪比为 110，从而明显改良了神经元形状重筑。该研商以 0.32 × 0.32 × 1.00 μm3 的体素阔别率完毕了 30 倍的无损数据压缩，完毕了正在线数据存储到 USB 驱动器或云端，以及高精度（95% 切实度）全脑 3D 细胞及时计数。这些结果优秀了 HD-fMOST 正在鼓舞全脑高阔别率数据集的大范围搜聚和理会方面的潜力。
【10】2021年2月11日，华中科技大学费鹏，高贵邦及加州大学洛杉矶分校Tzung K. Hsiai配合通信正在
Nature Methods正在线公布题为“Real-time volumetric reconstruction of biological dynamics with light-field microscopy and deep learning”的研商论文，该研商将视图通道深度 (VCD) 神经收集与光场显微镜相团结，以减轻这些束缚，出现具有平均空间阔别率和高视频速度重筑模糊量的无伪影三维图像序列。该研商以单细胞阔别率对搬动的秀丽隐杆线虫的神经元行为和跳动的斑马鱼心脏中的血流举行了成像，体积成像速度高达 200 Hz。
Nature Methods正在线公布题为“Evaluation and development of deep neural networks for image super-resolution in optical microscopy”的研商论文，该研商应用众模态布局照显明微镜 (SIM)，起首供给了一个通常的 LR-SR 图像对数据集，并正在布局杂乱性、信噪比和放大因子方面评估了深度练习 SR 模子。其次，该研商计划了深度傅立叶通道留神收集 (DFCAN)，它诈骗区别特色之间的频率内容区别来练习相闭区别生物布局的高频音讯的无误分层显露。第三，该研商浮现了 DFCAN 的傅立叶域聚焦可能正在低信噪比前提下稳妥地重筑 SIM 图像。该研商证实，正在众色活细胞成像实习中，DFCAN 正在 10 倍以上的赓续工夫内完毕了与 SIM 相当的图像质地，这揭示了线粒体嵴和类核的周详布局以及细胞器和细胞骨架的彼此效率动力学。
温州医科大学刘飞和美邦哈佛医学院的Luke P. Lee配合通信正在Nature Methods正在线公布题为“Exosome detection via the ultrafast-isolation system: EXODUS”的研商论文，该研商描绘了一种通过超急迅散开体例 (EXODUS) 的有用外泌体检测步骤，该体例答应从各式生物流体中自愿无标识纯化外泌体。该研商通过负压振荡和双耦合谐振子启用的膜振动取得了外泌体的超高效纯化。 该研商的两个耦合振荡器正在膜上出现双频横波，使 EXODUS 正在速率、纯度和产量方面优于其他隔绝手艺。该研商通过从 113 名患者的尿液样本中纯化外泌体来证实 EXODUS，并通过高阔别率才气和高通量理会验证了外泌体 RNA 理会的实质相干性。
陈良怡、王爱民及吴润龙配合通信正在Nature Methods正在线公布题为“Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging”的研商论文，该研商拓荒了一种装备轴向扫描机构和利益事隔断微型物镜的微型双光子显微镜，可能正在 420 × 420 × 180 μm3 的体积上以~1 μm 的横向阔别率举行众平面成像。连同答应永久反复成像的可拆卸计划，该研商的微型双光子显微镜能够助助破译自正在行径动物的神经元机制。
糖卵白的生物学特点很大水准上取决于所毗连聚糖的特定布局。N-毗连糖卵白正在细胞外面和体液中通常外达，已知很众糖卵白的转移与包罗癌症正在内的众种疾病的发作和发达亲热相干。近年来，糖基化已被公以为调节很众疾病的潜正在靶点。另外，具有特定布局的细胞外面聚糖还能够动作细菌和病毒等各式病原体的受体，而且已知病原体的聚糖团结特异性是其宿主特异性的紧急决议要素。
卵白质糖基化的无误外征，尤其是位点特定秤谌的聚糖布局理会，关于拓荒很众疾病的新诊断和调节步骤以及拓荒针对各式病毒的有用疫苗具有紧急价格 。
不幸的是，因为聚糖的微异质性和非线性布局杂乱性，这仍旧是糖生物学周围必要处理的最闭头职业之一 。
正在过去的几十年中，基于质谱的糖组学正在开释聚糖的周详布局理会方面博得了很大进步，但缺憾的是，卵白质及其糖基化位点的音讯已丧失。为了抑制糖组学的偏差，完美的糖肽理会已被用于识别具有糖基化位点音讯的聚糖。一经筑筑了众种用于直接完美糖肽理会的器材，比如 Byonic、GPQuest和 pGlyco ，以及比来揭晓的 MSFragger-Glyco和 O-Pair Search with MetaMorpheus，它们可能揭示位点的微异质性-特异性糖基化。
不幸的是，这些步骤和器材中的大大批仅应用聚糖数据库依据聚糖注脚来分派聚糖构成，该数据库既不行识别功效性聚糖布局，也不行分辨区别的异构布局 。另外，大大批理会软件都缺乏合用于大大批物种的完备的聚糖数据库，由于它们采用了依赖于聚糖数据库的战略。
提出了一种模块化聚糖映照步骤，通过正在高能碰撞解离 (HCD) 形式下正在低能量质谱中团结应用可分辨的 B 和 Y 离子，正在特定位点秤谌确定周详的 N-聚糖布局。因为聚糖布局注脚的数据库独立战略，该步骤可能分辨一样聚糖构成内的区别布局异构体并识别新的聚糖布局。