据《自然》杂志23日发表的论文ღ★，美国杰克逊实验室ღ★、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所以及耶鲁大学的团队利用人工智能（AI）技术设计出数千个新的DNA开关新一期军情观察室ღ★。这些新设计的元件能够精准控制基因在不同类型细胞中的表达ღ★，为人类健康与医学研究提供了前所未有的可能性ღ★。
尽管近年来ღ★，基因编辑和其他基因治疗手段已让科学家能够在活细胞中修改基因ღ★，但要在不干扰整个生物体的情况下ღ★，只对某一类型的细胞进行基因干预凯发K8国际官网ღ★，依然存在挑战ღ★。这主要是因为对于控制基因开启和关闭的DNA开关——顺式调节元件（CRE）的理解还不够深入ღ★。此次创新的核心在于ღ★，新方法可以针对特定的细胞类型来提高或降低基因表达ღ★，却不会影响到身体其他部分ღ★。
团队采用了深度学习算法ღ★，基于数十万个人类基因组中的DNA序列训练了一个模型ღ★。通过这个模型ღ★，他们可在实验室环境中测量3种细胞（血液ღ★、肝脏和大脑）中CRE的活性ღ★。该AI模型可预测任意序列的活性ღ★，从而揭示了DNA中新的模式以及CRE序列的语法是如何影响RNA生成量的ღ★。
基于上述发现ღ★，团队构建了名为CODA（计算优化DNA活性）的平台ღ★。通过结合实验数据和计算建模的迭代过程ღ★，该平台不断改进其预测CRE生物学效应的能力ღ★，成功设计出了自然界中未曾出现过的CREღ★。
经过测试ღ★，新设计的合成CRE表现出了比天然存在的CRE更优异的细胞类型特异性凯发K8国际官网ღ★。它们不仅包含了促进目标细胞类型中基因表达的序列ღ★，还含有抑制非目标细胞类型中基因表达的元素ღ★。目前ღ★，团队已在斑马鱼和小鼠身上验证了几种合成CRE序列的有效性ღ★。
这一突破性进展意味着凯发K8国际官网ღ★，未来可能实现更加精确和个性化的基因疗法ღ★，为预防和治疗疾病开辟了新途径ღ★。
在生物体内ღ★，并不是所有基因都会在合适的细胞和合适的时间点发挥作用ღ★。CRE的功能ღ★，就在于确保适当的基因在正确的时间ღ★、正确的地点被激活新一期军情观察室ღ★。譬如ღ★，避免皮肤细胞使用了大脑所需的基因ღ★，或是防止成人体内激活仅在早期发育阶段需要的基因ღ★。此次团队不仅合成了全新的CREღ★，还展示了如何使用这些CRE选择性地激活大脑ღ★、肝脏或血液细胞中的基因ღ★，同时确保这些基因在其他类型的细胞中保持沉默ღ★。这在生物医学和技术上具有双重重要意义ღ★。
catalogs:112275;contentid:13165637;publishdate:2024-10-24;author:李丁丁;file:40-23924762-aad7-4a18-917c-fe354d719ee2;source:29;from:科技日报;timestamp:2024-10-24 13:19:24;
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10月24日ღ★，在广西阳朔县杨堤乡地水村ღ★，村民和驻村工作队员在分拣沙田柚ღ★。霜降节气后ღ★，位于漓江岸边的广西阳朔县杨堤乡迎来沙田柚成熟采摘季ღ★。霜降节气后ღ★，位于漓江岸边的广西阳朔县杨堤乡迎来沙田柚成熟采摘季ღ★。
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10月23日ღ★，遵义市红花岗区第二十小学的学生们在双河洞景区体验探洞研学ღ★。近年来ღ★，贵州省遵义市绥阳县依托双河洞景区丰富的地质和自然资源ღ★，不断深化“文ღ★、旅ღ★、教ღ★、研”深度融合ღ★，全力打造生态研学路线ღ★，“情景式”“体验式”的教学和寓教于乐的活动吸引了众多学子前来观光研学ღ★。
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