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#预印本

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10月11日周日
  1. bioRxiv Genomics62

    Seal:发育期人脑基因调控与变异效应的时空AI建模框架

    普林斯顿大学Troyanskaya团队开发可解释AI迁移学习框架Seal,覆盖26个脑区、30种细胞类型和7个发育阶段,实现发育期人脑基因表达与变异效应的时空建模。应用于六种神经精神疾病GWAS,揭示共享与差异的调控架构;在Simons Simplex Collection自闭症全基因组数据中,发现瞬时胎儿兴奋性神经元中全新调控变异的显著负担,揭示细胞类型与发育阶段特异性的调控机制。

    推荐理由:该预印本提出可解释的AI迁移学习框架Seal,在时空分辨率下建模发育期人脑基因调控,揭示神经精神疾病风险的细胞类型与发育窗口特异性调控架构。

  2. bioRxiv Genomics61

    斑马鱼 Negr1 多效性疾病位点的细胞与分子普查

    作者在斑马鱼 Negr1 基因座构建敲入报告系统,结合单细胞转录组学、全脑配准与单神经元投射图谱,发现 Negr1 在脑部和视网膜神经元亚类、径向胶质细胞、星形胶质样细胞中呈分级表达,在少突胶质前体细胞中最一致;投射图谱揭示嗅球投射神经元、视顶周脑室投射神经元和小脑红核样细胞形成三大保守中枢。该多模态整合方法为人类疾病位点的高分辨病因学研究提供范式。

    推荐理由:在斑马鱼中构建 Negr1 敲入报告系统,结合单细胞转录组与全脑投射图谱,揭示其在神经元与少突胶质前体细胞的分级表达及三大投射中枢,为多效性疾病位点的细胞溯源提供多模态范式。

  3. bioRxiv Genomics67

    雅维斯卡两源植物基因组揭示逆转座子衍生着丝粒及 DMT 与 β-咔啉合成的不同路径

    研究组装了雅维斯卡两源植物基因组:Psychotria viridis 为六倍体 (2n=6x=66),Banisteriopsis caapi 为二倍体 (2n=2x=20);两者着丝粒均富集 CRM 型 Ty3/Gypsy 逆转座子,B. caapi 另含 LINE 元件与 CRM 衍生卫星序列。

    推荐理由:揭示了雅维斯卡两种源植物的基因组差异与生物碱合成酶,连接民族植物学历史与分子机制。

  4. bioRxiv Genomics68

    单细胞多模态图谱揭示21三体破坏染色质架构阻断B淋巴细胞生成

    研究者开发ChromE-seq单细胞检测技术,联合染色质构象、转录、可及性及甲基化数据,构建约40万个人胎儿肝造血细胞多模态图谱,发现染色质接触先于谱系特异性转录或持久存在,揭示3D染色质预备与记忆现象。

    推荐理由:新方法ChromE-seq揭示胎儿造血中3D染色质预备与记忆,阐明21三体导致B淋巴细胞发育受阻的调控回路崩解。

  5. bioRxiv Genomics71

    MAPK通路大规模变体效应图谱揭示分子与细胞语境的重要性

    该研究在人类细胞中测量了MAPK通路17个蛋白的186,676个变体,共得503,099个变体效应测量值,发现14,412个显性负性变体(涉及12个蛋白),多数为新发现且在人群中被清除。

    推荐理由:原文测量了18万个MAPK通路变体,揭示HSP90缓冲67%错义变体并解析KRAS交互界面,为大规模变体效应测绘提供框架。

  6. bioRxiv Genomics51

    质粒源复制机制驱动结直肠癌相关菌核梭菌及其近缘种的染色体复制起始

    Brezellec 等通过比较基因组学发现,核梭菌所属的核梭菌科细菌在染色体复制起始点 oriC 处缺失祖先 dnaA 基因,反而拥有一个源自迭代子质粒的 Rep 型起始蛋白 RPA;系统发育重构表明 RPA 及其迭代子被祖先获得并驯化,成功取代了原有的 dnaA 系统。该质粒源复制机制可能是核梭菌科的适应性特征,为理解核梭菌在结直肠癌微环境中的致病生物学提供新线索。

  7. bioRxiv Genomics70

    SpliceAI2:从基因组序列直接重建完整转录本的统一框架,显著提升剪接变异识别与效应定量

    Illumina 研究团队开发的 SpliceAI2 从基因组序列端到端重建完整转录本,在隐匿剪接、剪接 QTL 和大规模报告基因检测等多项基准中显著提升剪接变异识别与效应定量。人群数据显示其预测效应受自然选择约束并关联血浆蛋白丰度变化;罕见病队列中预测的剪接变异高度富集于致病基因,占超额遗传负担的 15%,约一半位于外显子测序易漏检的深度内含子区域。

    推荐理由:该模型从基因组序列重建完整转录本,显著提升剪接变异识别与效应定量,人群与罕见病数据验证其功能预测价值。

  8. bioRxiv Genomics69

    Droplet-MT 实现万细胞级甲基化-转录组联测,解析人类造血克隆组织

    研究团队开发了 Droplet-MT 及配套计算流程,实现每文库约 1 万细胞的甲基化组与转录组联合测序。利用甲基化表观突变实现无需基因突变的克隆重建,参考标签转移仅需 0.2% CpG 覆盖即可分配克隆,降低测序成本。

    推荐理由:该方法实现万细胞级甲基化-转录组联测,利用甲基化突变重建克隆谱系,并在白血病纵向样本中区分恶性克隆动态与正常造血恢复。

  9. bioRxiv Genomics67

    iPSC 框架解析现代日本人绳文祖源相关表型变异

    该预印本构建了基于 hiPSC 的框架,利用 34,152 例东北医学巨库参与者的绳文等位基因评分(JAS),发现绳文祖源与肾脏相关性状及血清甘油三酯相关;取 JAS 极值人群各 5 例(共 10 例)分化为肝细胞样细胞,细胞内甘油三酯及脂质相关基因表达组间无差异,提示全身水平关联未在肝细胞层面重现。

    推荐理由:展示了遗传表征的 hiPSC 框架可解析祖源相关表型,并揭示甘油三酯关联在肝细胞层面不重现。

10月10日周六
  1. AI × 生物医药40

    grasp:用函数梯度引导的语言模型学习概率逻辑程序

    提出名为 grasp 的神经符号框架,将关系结构学习建模为函数梯度提升,以一阶规则为弱学习器、由 LLM 承担内部搜索的提议 oracle。在涵盖分子毒性预测(Tox21)、致突变性和 Cora 引文匹配等 4 个关系基准上的评估显示,该方法优于纯符号、纯神经及纯 LLM 基线,并以梯度引导的 LLM 假设生成取代组合搜索,保留可解释的加权规则集成。

  2. bioRxiv Cancer Biology58

    NECTIN4 在膀胱癌中定义连接 enfortumab vedotin 可靶向性与抗肿瘤免疫的亚型依赖性肿瘤状态

    研究通过临床多组学、空间与单细胞免疫分析以及实验模型,在膀胱癌中鉴定 NECTIN4 为亚型依赖性肿瘤状态与抗肿瘤免疫的决定因子。在 basal/squamous 肌层浸润性膀胱癌中,NECTIN4 高表达对应较好生存与较高免疫检查点抑制剂应答率,并伴随 CD8+ T 细胞炎性微环境;luminal papillary 亚型中无类似关联。

  3. bioRxiv Cancer Biology60

    研究发现ecDNA hub在有丝分裂期重塑并受WEE1调控

    该研究将细胞有丝分裂期鉴定为ecDNA hub跨代重塑的关键窗口,并通过光学筛选发现WEE1是hub完整性与癌基因表达的重要调控因子。CDK1与CDK2介导的程序协同影响有丝分裂期ecDNA与染色体的连接与重新组织,这一耦合机制在多种癌症类型和ecDNA相关癌基因中保守,提示有丝分裂限制点可作为ecDNA驱动癌症的潜在干预窗口。

  4. bioRxiv Cancer Biology40

    蛋白质组学表征前列腺癌骨转移亚型 定义骨-肿瘤微环境的渐进性重塑状态

    研究者对32例尸体前列腺癌骨转移腰椎标本及3例年龄匹配对照进行TMT串联质谱蛋白质组学分析,无监督聚类识别出良性、混合和骨硬化性三种病灶状态,分别对应免疫、肿瘤和成骨相关蛋白特征。组织学证实肿瘤浸润伴随骨髓纤维化和III型胶原沉积增加,所获蛋白标志物特征在独立转录组数据中可将骨转移与软组织转移清晰区分,为前列腺癌骨转移分层治疗和生物标志物开发提供分子依据。

  5. bioRxiv Cancer Biology31

    融合基因发生谱预测染色体空间三维结构

    利用融合基因发生谱推断染色体三维空间结构,研究发现多组织、多时期的染色质构象捕获数据与融合基因发生强度显著相关。其中 11 号与 17 号染色体间相互作用频率最高,11 号染色体上 KMT2A 对应的融合基因发生频率也最高。该结构普适性被视为人类基因组的共有特征,为预测染色体融合事件提供了理论基础。

  6. bioRxiv Genomics62

    用先导编辑删除筛选系统绘制增强子、沉默子与拓扑元件图谱

    作者开发 Swap-seq,将成对先导编辑与流式分选结合,在 THP-1 单核细胞中对 PPIF 基因的内源调控元件进行大规模删除并定量测量表达变化。论文刻画了远端与内含子增强子、CTCF 绝缘子,并发现一类通过 HDAC 介导邻近增强子沉默来调控远端基因的沉默子。利用该数据集对序列到功能模型做基准测试发现,现有模型可捕捉调控元件的局部活性,但无法将其与远端靶基因正确关联。

    推荐理由:Swap-seq 在内源基因组背景下对增强子、沉默子与拓扑元件做大规模平行删除并量化表达影响,为序列到功能模型提供现有扰动数据缺失的真实对照。

  7. bioRxiv Cancer Biology51

    用于检测小鼠肿瘤模型血管拟态的三维成像流程

    研究团队开发了一套三维成像流程,通过静脉注射荧光标记番茄凝集素、组织透明化与光片显微镜,在小鼠肿瘤模型中检测功能性血管拟态与宿主血管。该流程在6个乳腺癌PDX、1个原位乳腺肿瘤模型及2个小细胞肺癌CTC移植瘤模型上成像,据作者所知,这是迄今最大的血管拟态三维数据集,为体内VM判读提供了证据标准。

  8. bioRxiv Cancer Biology39

    Pannexin 1 缺失破坏细胞周期进程并损害黑色素瘤肿瘤结构

    CRISPR-Cas9 敲除 PANX1 将 A375-P 黑色素瘤细胞周期推向 G2/M 期,并降低鸡胚尿囊膜异种移植肿瘤的表面积与活力。spironolactone 在 G1/S 检查点阻滞细胞周期(不依赖 PANX1 表达),与 PANX1 缺失联合处理球体时加剧碎片化,呈现合成致死效应;Bulk RNA 测序显示细胞周期相关基因表达下调。

10月9日周五
  1. bioRxiv Genomics48

    着丝粒岛限制 CENP-A 结构域大小与位置

    在果蝇 Drosophila melanogaster 中心粒 3 敲除 ~50-kb Giglio 着丝粒岛后,着丝粒身份与整体 CENP-A 水平仍得以保留。但 CENP-A 结构域大小变得高度异质,并向邻近 dodeca 卫星序列重新分布。说明该岛并非着丝粒身份所必需,而是限制 CENP-A 结构域大小与位置的关键决定因素。

  2. bioRxiv Genomics66

    mtDIVE 平台用随机 mtDNA 诱变解析代谢与谱系背景下的基因型-表型关联

    研究团队开发了 mtDIVE 平台,通过随机 C→T 诱变在人上皮细胞和斑马鱼胚胎中进行 mtDNA 池化正向遗传学筛选,结合单细胞转录组与 mtDNA 基因型联合分析。

    推荐理由:mtDIVE 把随机 C→T 诱变与单细胞基因型-表型关联耦联,可在同一细胞池里拆分单个位点和整体突变负荷各自对表型的贡献。

  3. bioRxiv Cancer Biology53

    GRASS-MIL:基于图多示例学习的空间单细胞跨平台表型预测框架

    作者提出 GRASS-MIL,一个基于图多示例学习的空间单细胞分析框架,通过共享细胞类型词表跨 CosMx、Xenium、MERFISH 等平台联合训练,并将样本级预测精确分解为每个细胞邻域的有符号贡献;在高级别浆液性卵巢癌中预测治疗状态 AUC 0.74,在 NSCLC 空间蛋白组数据中预测复发 AUC 0.57,在肺腺癌中预测 3 年死亡率 AUC 0.62。

  4. bioRxiv Cancer Biology45

    胶原依赖性DDR1胞外域脱落调控放疗抵抗性胶质母细胞瘤的增殖信号

    放疗抵抗性胶质母细胞瘤DDR1表达上调但磷酸化降低,并出现ADAMTS1介导的胞外域脱落增强。在三维I型胶原基质中,该脱落削弱ERK1/2磷酸化与Ki-67阳性等增殖信号;敲低ADAMTS1可减少DDR1脱落,恢复全长DDR1、ERK1/2与RB磷酸化及cyclin D1表达,提示ADAMTS1驱动的DDR1胞外域脱落是获得性放疗抵抗的新调控机制。

  5. bioRxiv Genomics59

    生理性肿瘤微环境下tRNA依赖的适应性架构

    研究通过对16条覆盖7种组织类型的癌症细胞系开展体内肿瘤生长与体外培养匹配的大规模CRISPRi扰动,建立了tRNA依赖图谱。在体内环境下tRNA依赖呈同解码器分辨率的组织特异性并与同工tRNA水平密码子需求相关,体外培养时该关系被改组,而同属解码机器的氨酰tRNA合成酶(aaRS)等蛋白组分依赖则基本跨环境稳定。

  6. bioRxiv Cancer Biology36

    建立 Degarelix 诱导化学去势的免疫健全小鼠模型研究雄激素剥夺获得性耐药

    研究者建立免疫健全小鼠模型评估 Degarelix 化学去势效果,持续给药显著抑制睾酮并诱导前列腺退化,停药后可逆。模型中 Degarelix 初期抑制前列腺癌肿瘤生长,但效应未能维持至研究终点,提示获得性耐药出现。该模型为研究雄激素剥夺治疗耐药机制及肿瘤进展提供了生理相关平台。

  7. bioRxiv Cancer Biology65

    红细胞表面构成独立肿瘤 DNA 区室用于液体活检

    bioRxiv 预印本报道红细胞表面可结合并保留肿瘤来源 DNA 形成 rtDNA 池,在肺癌小鼠移植瘤模型中检出率高于配对血浆。肺癌患者中多数检出突变来自 RBC 而非血浆,且与肿瘤组织一致;去唾液酸化通过 TLR9 增强 DNA 捕获。

    推荐理由:原文给出小鼠模型与肺癌患者的 RBC 结合肿瘤 DNA 检出数据,并与配对血浆直接比较,读者可据此评估该补充样本库相对于血浆 ctDNA 的灵敏度。

  8. bioRxiv Genomics60

    STEER-seq:基于重组酶的池化多模态单细胞扰动筛选平台

    作者在 bioRxiv 预印本发表 STEER-seq 平台,用 Bxb1 重组酶在人诱导多能干细胞安全港位点进行单拷贝整合,结合无启动子 ORF 文库与 barcode 追踪,实现无病毒的池化增益功能筛选。

    推荐理由:STEER-seq 用 Bxb1 在安全港位点单拷贝整合,配合 barcode 追踪与单细胞多模态测序,让增益功能筛选摆脱随机病毒整合带来的拷贝数和位点噪声。

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