生物技术

为DIA蛋白质组学数据分析开发了许多软件套件和谱库。在这里，作者创建了基准数据集，以评估四种常用的软件工具，结合全球蛋白质组学和磷蛋白质组学分析中的七个光谱库。

作者使用谐振无线能量传输来远程捕获和释放溶液中的纳米颗粒，并实时检测它们作为阻抗位移的存在。这是利用纳米间隙电容器的极端场限制来实现的。

活检被推荐用于肝癌的明确诊断，然而，这一过程需要染色和专家病理学家来确认诊断。在这里，作者使用便携式拉曼光谱系统结合深度学习从正常组织中实时检测癌症。

蛋白质中的芳香族氨基酸支持配体结合和蛋白质稳定性。为了解析芳香族相互作用的物理化学作用，在这里Galles, Infield和共同作者确定了吡咯赖氨酸为基础的氨基酰基- trna合成酶，使氟化苯丙氨酸氨基酸编码成为可能。

伽马氨基丁酸_B受体介导大脑中主要抑制性神经递质的作用。在这里，作者确定了细胞骨架蛋白丝蛋白A作为一个关键角色，控制GABA的确切位置和功能_B细胞表面的受体。

covid大流行凸显了快速开发抗体的必要性。在这里，作者开发了一种名为SLISY的方法，该方法使用NGS和噬菌体展示同时评估数百万个克隆，以快速分离针对SARS-CoV-2及其进化变体的特异性抗体。

TRPV1作为一种药物靶点存在体温过低的副作用。在这里，作者设计了一种肽，sRhTx，作为TRPV1通道的正变构调节剂。它增强了TRPV1的活性，可逆地消融痛觉神经末梢，在不改变小鼠体温的情况下实现持久镇痛。

为了促进群体遗传研究，需要低成本的靶向构建单倍型解析组合的方法。在这里，作者演示了用基于crispr的富集和长读测序组装高质量的MHC单倍型。

酸碱度感知对脊椎动物的生存至关重要。在这里，作者发现了脊椎动物的6个高度保守的OTOP1通道，它们被细胞外碱直接激活。OTOP1的关键突变降低了碱亲和力，但不影响酸的激活。

目前缺乏预测prime editor (PEs)全基因组脱靶活动的方法。在这里，作者报告了一种基于细胞的检测方法，TAgmentation of Prime Editor sequencing (TAPE-seq)，为PEs提供了全基因组脱靶候选。

来源于人类诱导多能干细胞的神经元类器官可以移植并整合到啮齿动物皮层中，用于大脑发育和功能的研究。在这里，作者演示了使用透明石墨烯微电极和双光子成像进行纵向、多模式监测人类iPSC衍生神经元类器官和小鼠皮层之间的功能连接。

组蛋白修饰和DNA甲基化之间的相互作用在建立和维持表观基因组景观中起着至关重要的作用。在这里，作者开发了一种基于纳米孔测序的方法，用于从原生的长单DNA分子中映射组蛋白修饰和DNA甲基化。

活细胞中非重复位点的成像仍然具有挑战性。在这里，作者设计了一个诱导系统，其中生物分子组装可以通过核酸酶缺陷的Cas9引导到特定的基因组位点，允许同时成像和操作位点。

抗生素和抗癌治疗受到突变介导的治疗耐药性的挑战，尽管许多突变是不适应的。在这里，作者介绍了一个系统，该系统显示了如何通过获得多个突变来增加高密度微生物种群中耐药突变世系长期持久性的概率。

SARM1在轴突变性中起着关键作用。在这里，作者生成了一个纳米体，它专门识别SARM1的nmn结合状态，并有助于在中间激活状态下分解SARM1结构。

前庭周围有关头部方向和运动的信号是平衡感和运动感的基础，但很难在头部运动过程中进行系统测量。在这里，作者建立了一个显微镜，可以在斑马鱼幼虫360°头部倾斜和振动时，可视化毛细胞和前庭神经节细胞的神经活动，并揭示了方向和静态/动态刺激选择反应的地形组织。

到目前为止，还没有Ca2 +选择性通道视紫红质的特征。在这项研究中，Fernandez Lahore等人报道了两种钙渗透性通道视紫红质(CapChR1和2)在可兴奋组织中钙信号的光控作用。

表征相分离系统的一个中心概念是相图，但生物分子系统的相图生成通常是缓慢和低通量的。在这里，作者描述了PhaseScan，一种组合液滴微流控平台，用于高分辨率获取多维生物分子相图。

质谱实验的共价标记(CL)提供了高阶蛋白质结构的结构信息。在这里，作者开发了一种算法，该算法集成了实验CL数据，使用AlphaFold模型预测Rosetta分子建模套件中的蛋白质复合物。

结构照明显微镜允许在衍射极限以下的分辨率下可视化生物结构，但这种成像方式仍然受到高实验复杂性的限制。在这里，作者提出了干涉测量法和机器学习的结合，构建了一个结构照明显微镜，用于多种颜色的动态亚细胞生物结构的超分辨率成像。

现有的光基因沉默方法会影响膜电位、生物化学或蛋白质完整性。在这里，作者展示了一种结合了快速激活和可逆性的沉默突触传递的方法，通过使用非破坏性的，可逆的，光诱发的突触囊泡聚集，他们在其中进行了验证秀丽隐杆线虫、斑马鱼和小鼠细胞培养。

新辅助放化疗是局部晚期直肠癌患者的标准治疗方法，然而，其疗效可能受到毒性发展的限制。在这里，作者对参加III期临床研究的局部晚期直肠癌患者进行了代谢组学研究，并确定了与治疗反应相关的血清代谢物。

如何可靠地将液-液相分离(LLPS)与其他机制区分开来，是目前争论的焦点。在这里，作者报告了无模型校准的半frap (MOCHA-FRAP)，以探测冷凝界面上负责LLPS中优先内部混合的障碍。

细胞毒性T淋巴细胞在COVID-19的抗病毒免疫反应中发挥着重要作用，了解它们如何影响疾病结局很重要。作者在此鉴定了一个显性SARS-CoV-2 M蛋白表位M_{198 - 206}，并表示M_{198 - 206}来自重症恢复期患者的特异性细胞毒性T细胞的基因表达模式表明功能较差。

作者介绍了键选择强度衍射层析成像，一种基于标准亮场显微镜和附加脉冲光源的计算中红外光热显微镜技术。它恢复了中红外光谱和键选择性三维折射率图，基于仅强度测量。

终末期肾病具有严重感染COVID-19的高风险。作者使用高危组(COVID-19晚期肾病患者)的免疫细胞rna测序和血浆蛋白质组学分析来研究宿主对病毒感染的反应。

原位点突变的可视化对遗传疾病的研究具有重要意义。在这里，作者报道了通过局部变性荧光原位杂交的单引导基因组寡涂，sgoldfish，一种具有单核苷酸敏感性的直接杂交基因组成像方法。

全组织水平的精确蛋白质图谱为疾病/治疗提供了重要的见解。在这里，作者描述了一种新的空间蛋白质组学方法，基于使用3d打印的微支架进行组织分隔，在整个组织切片上生成了数千个蛋白质图。

人工细胞器可以潜在地用于支持细胞功能，但在细胞摄取和细胞保留之间存在权衡。在这里，作者报道了基于dna -ceria的人工过氧化物酶体在细胞中的动态组装，并表明它们可以用于减少细胞内ROS。

深部脑刺激的神经生理机制仍然知之甚少。通过对清醒小鼠个体海马神经元的荧光电压成像，作者表明，深部脑刺激引起膜去极化，损害神经元对固有网络活动模式和光遗传躯体去极化的反应能力，从而产生信息性损伤。

炎症性皮肤病涉及局部区域的各种不同的免疫细胞。在这里，作者使用空间转录组学表明，疾病相关的细胞因子转录物在损伤皮肤中很少表达，但与促进皮肤炎症的局部扩增级联相关。

具有高时空精度的活动神经元标记技术是有限的。在这里，作者报道了体细胞靶向CalLight (ST-Cal-Light)，它选择性地将动作电位触发的体细胞钙升高转化为基因表达，并生成条件ST-Cal-Light敲入小鼠。

液体活检为无创癌症诊断提供了广阔的前景，但缺乏足够的靶点表征和分析阻碍了其广泛应用。在这里，作者设计了一种基于转移学习的算法，将病变标签从原发癌细胞图谱转移到循环肿瘤细胞。

准确鉴定脱靶核酸内切酶编辑仍然是一个挑战。在这里，作者报告了使用Prime Editor将标签插入编辑位点，并用位点特异性引物丰富标记区域进行测序:他们表明，peace -seq可以识别DNA易位。

以单纯疱疹病毒1 (HSV)为基础的顺行追踪工具的毒性最小化对功能研究很重要。作者基于HSV扩增子构建了一种顺行单突触示踪系统，该系统具有示踪快、标记清晰、毒性低、输入定义的突触后神经元顺行单突触示踪特征，具有功能定位的潜力。

通过多药外排产生的抗生素耐药性是抗生素开发的主要障碍。在这里，作者通过实验证明了EmrE，一种来自大肠杆菌的小型多药耐药外泄泵，可以根据小分子底物赋予耐药性或敏感性。

尽管DNA甲基化的重要性，但在单细胞水平上缺乏可用的高通量方法来分析甲基化。在这里，作者提出了sciMETv2，一个高通量的工作流程，提供高质量的单细胞甲基组在一个健壮和简单的工作流程。

磷蛋白组学是一种很有前途的工具，用于识别癌症治疗反应的生物标志物。在这里，作者分析了her2阴性女性乳腺癌患者的蛋白质组学分析，并确定了紫杉醇反应的潜在预测因子。

用于大规模完整糖肽定量的软件工具远远落后，这阻碍了对差异位点特异性糖基化的探索。在这里，作者报告了pGlycoQuant，这是一种通用工具，具有完整糖肽水平定量糖蛋白组学的深度学习模型。

基因编码传感器已被开发出来，并成为血清素动态成像的通用工具。在这里，作者开发了一个5-羟色胺(5-HT)传感器家族(sDarken)，三种对5-HT具有不同亲和力的变体可以实现5-HT动态的高时空分辨率。

目前还缺乏联合分析三维不同空间数据形态的方法。在这里，作者报告了计算框架STACI(使用过度参数化图的基于自编码器的染色质成像数据的空间转录组数据)，他们将其应用于阿尔茨海默病小鼠模型。

逆转录转座子是在分化细胞中通常被DNA甲基化抑制的可移动遗传元件。在这里，作者表明，小鼠诱导的多能干细胞中的DNA低甲基化允许逆转录转座子跳跃，但这可以用逆转录酶抑制剂阻止。

提出的Mean-Shift超分辨率(MSSR)算法可以扩展单个显微图像的空间分辨率。它的适用性扩展到广泛的实验和仪器配置，并与其他超分辨率显微镜方法兼容。

代谢标记常用于测量蛋白质周转。在这里，作者表明，对于互转换蛋白物种，如磷酸型，代谢标记不能提供关于周转差异的信息，但修饰的相对顺序可以确定观察到的动态。

真核核糖体的翻译状态迄今为止只在体外进行了研究。在这里，作者获得了3.8 Å原位80S核糖体结构，翻译态分布和独特的rRNA扩增段排列。

由于缺乏原位通路，小肠内的代谢动力学难以研究。在这里，作者报告了一种可食用的、自供电的无线生物传感系统，演示了在猪小肠中实时葡萄糖监测的原理验证。

整合异质单细胞多组学以及空间分解的转录组数据仍然是一个主要挑战。在这里，作者报告了一个统一的单细胞数据集成框架，使用基于非平衡最优传输的深度网络。