《自然-生物技术》

深度学习预测先导编辑效率和产物纯度

瑞士苏黎世大学的Gerald Schwank和Michael Krauthammer合作，研究通过深度学习预测先导编辑的效率和编辑产物的纯度。相关成果1月16日在线发表于《自然-生物技术》。

先导编辑是一种通用的基因组编辑工具，但需要对先导编辑器的引导RNA（pegRNA）进行实验优化以实现较高的编辑效率。

研究人员进行了高通量筛选，以分析92423个pegRNA对13349个人类致病性突变（包括碱基替换、插入和缺失）的主要编辑结果。基于该数据集，研究人员识别出影响先导编辑的序列背景特征，并训练了PRIDICT（先导编辑pegRNA预测工具），这是一个基于注意力的双向递归神经网络。PRIDICT可靠地预测了所有小规模遗传变化的编辑效率，对于靶标和非靶标的编辑，Spearman R分别为0.85和0.78。

研究人员在内源性编辑位点和外部数据集上验证了PRIDICT，并显示PRIDICT评分高（>70）和低（<70）的pegRNA在体外不同细胞类型（12倍）和体内肝细胞（10倍）中编辑效率显著提高，突出了PRIDICT在基础和转化研究应用中的价值。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41587-022-01613-7

《自然-遗传学》

增强子与启动子相互作用绕过CTCF介导边界

美国国立卫生研究院的Pedro P. Rocha课题组发现，增强子与启动子的相互作用可以绕过CTCF介导的边界，并有助于表型的稳健性。相关论文1月30日在线发表于《自然-遗传学》。

研究人员表示，增强子如何激活其远端靶标启动子仍不完全清楚。

研究人员剖析了CTCF介导的环化如何促进和限制这种调控相互作用。通过利用小鼠突变体的一个等位基因系列，研究人员表明CTCF既不是Sox2基因与远端增强子相互作用所需的，也不是其表达所需的。在Sox2及其远端增强子之间插入CTCF基序的各种组合产生了具有不同绝缘程度的边界，这与转录输出的减少直接相关。然而，在外胚层和神经组织中，增强子接触和转录诱导都不能完全消除，并且插入也不能破坏着床和神经发生。

相比之下，在携带最强边界的突变体前部前肠中检测不到Sox2的表达，这些动物在该组织中完全表型地丢失了Sox2。研究人员认为具有高密度调控活性的增强子簇可以更好地克服物理障碍，以保持忠实的基因表达和表型一致性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41588-022-01295-6

《自然-地球科学》

大规模火山活动触发白垩纪中期海洋酸化事件

美国西北大学Jones Matthew M课题组在研究中取得进展。他们报道了由大规模火山活动引发的白垩纪中期海洋酸化的突然发生。相关研究1月19日发表于《自然-地球科学》。

白垩纪中期的大型火成岩省火山活动引发了大约9450万年前全球范围内海洋氧水平下降的事件，即海洋缺氧事件。有人假设，火山二氧化碳在地质上的快速脱气改变了海水碳酸盐的化学性质，影响了海洋生态系统、地球化学循环和沉积。

课题组报告了国际海洋发现计划在澳大利亚西南海域钻探的两个地点，这些地点以缺乏碳酸盐矿物的地层间隔的形式，展示了受抑制的远洋碳酸盐沉积的明确证据，记录了事件期间的海洋酸化。然后，研究组将大块沉积物中锇同位素的组成与火山活动开始时，浅滩中约600kyr海相方解石补偿深度的延长联系起来。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-022-01115-w