Die Rolle der DNA in Bioimaging, Präeklampsie-Vorhersage, Virusidentifizierung, Immuntherapie, Neuronenkartierung, Bioremediation und Darmgesundheit

Jüngste wissenschaftliche Arbeiten untersuchen verschiedene Anwendungen der DNA-Forschung und der Humangenetik. Diese Studien umfassen Bioimaging, Präeklampsie-Vorhersage, Virusidentifizierung, Immuntherapie, Neuronenkartierung, Bioremediation und Darmgesundheit. **Bioimaging:** Ein neues Tool, μSAM [Mikro-SAM], verbessert das Bioimaging durch die Vereinheitlichung von Bildanalyselösungen. Es unterstützt die 2D- [zweidimensionale] und volumetrische Segmentierung und kombiniert interaktive und automatische Methoden. Anwenderstudien demonstrieren eine wettbewerbsfähige Leistung für die Zellsegmentierung und verbesserte Ergebnisse für die volumetrische Segmentierung und das Tracking. Das Tool ist unter https://github.com/computational-cell-analytics/micro-sam/ verfügbar. **Präeklampsie-Vorhersage:** Die Nukleosomenprofilierung von zellfreier DNA (cfDNA) kann die fetale Fraktion (FF) genau schätzen und das Präeklampsie-Risiko vorhersagen. Der Ansatz, der auf Sequenzierungsdaten mit geringer Abdeckung anwendbar ist, zeigt Potenzial für Skalierbarkeit und Kosteneffizienz. Eine Studie unter Verwendung von PDNAS- [pränatale Diagnose durch nicht-invasive Analyse einzelner Chromosomen] Sequenzierungsdaten erhielt die Genehmigung des Institutional Review Board. Die Präeklampsie-Diagnose folgte den Kriterien des American College of Obstetricians and Gynecologists, wobei der Schwerpunkt auf Fällen von frühem Beginn (EPE) und spätem Beginn mit Frühgeburt (LPE-PB) lag. **Virusidentifizierung:** Eine Studie charakterisierte das Virom [alle Viren] in Reispflanzen unter Verwendung von 17.115 Reis-Transkriptomen [RNA-Sequenzen]. Homologiebasierte Ansätze identifizierten 104.753 mutmaßliche virale Contigs [überlappende DNA-Segmente], wobei 1525 nicht-redundante RdRPs [RNA-abhängige RNA-Polymerase] RNA-virale vOTUs [virale operationelle taxonomische Einheiten auf Speziesebene] repräsentierten. Phylogenetische Analysen klassifizierten neuartige Viren, von denen viele mit Pilzen und Wirbellosen assoziiert waren, was auf potenzielle Ursprünge von endophytischen Reispilzen und reisernährenden Insekten hindeutet. **Immuntherapie:** INO-3107, eine DNA-Immuntherapie, zeigte vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von rezidivierender respiratorischer Papillomatose (RRP) [Wachstum von Tumoren in den Atemwegen] im Zusammenhang mit HPV-6 und HPV-11. Eine Phase-1/2-Studie demonstrierte Sicherheit, Wirksamkeit und Immunantworten. Die Studie umfasste 32 Patienten, von denen 81,3 % ein klinisches Ansprechen zeigten. Es wurden T-Zell-Antworten induziert, und die RNA-Sequenzierung von Atemwegsgewebeproben deutete auf eine signifikante Anreicherung von Interferon-Antworten hin. **Neuronenkartierung:** Eine Studie identifizierte und räumlich registrierte einen peripheren Subiculum-Neuronen-Subtyp [Teil des Hippocampus]. Die Analyse von Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdaten ergab einen distinkten Subtyp, der Ly6g6e exprimiert. Diese ovoiden Neuronen projizieren zu den anteroventralen und anteromedialen Kernen der anterioren Thalamuskerne (ATN) [Hirnbereiche] und weisen eine spezialisierte dendritische Morphologie und eine erhöhte intrinsische Erregbarkeit auf. In-vivo-Kalziumbildgebung zeigte eine anhaltende Aktivität, die mit Begegnungen mit neuen Objekten korrelierte. **Bioremediation:** Ein wirksamer Biotransformationsschutz [Verhinderung der Ausbreitung gentechnisch veränderter Organismen] ist für die Bioremediation [Nutzung lebender Organismen zur Reinigung von Verschmutzung] von entscheidender Bedeutung. Eine Studie entwickelte gentechnisch veränderte Drosophila melanogaster [Fruchtfliegen] und Zebrafische, um E. coli merA- und merB-Enzyme zur Quecksilberentgiftung zu exprimieren. Die gentechnisch veränderten Organismen zeigten eine verbesserte Quecksilberverflüchtigung und eine reduzierte Toxizität, was eine potenzielle Strategie für die Quecksilber-Bioremediation demonstriert. **Darmgesundheit:** Es wurde ein Darm-auf-einem-Chip-Modell entwickelt, um die Physiologie des Darmepithels zu untersuchen. Das Modell integriert mehrere Zelltypen, extrazelluläre Matrix, Scherkräfte und mechanische Dehnung. Transkriptionsprofile des Darm-auf-einem-Chip-Modells, das fäkalen Proben von Melanompatienten ausgesetzt war, zeigten unterschiedliche Reaktionen basierend auf dem Ansprechen auf die Immuntherapie, was das Potenzial für die Vorhersage von Behandlungsergebnissen und die Aufschlüsselung von Mikrobiom-Wirt-Interaktionen hervorhebt.