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2024-03-10 |
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本周话题：从复杂系统中，抓住奇妙的普适性
从统计学的经典规律到物理学中的相变现象，从自然数序列的神秘规律到量子力学的精确预测，普适性作为一种被广泛记录和验证的模式在各种不同尺度和领域中展现了其惊人的一致性。然而，尽管这些规律已被实证学科反复确认，但对于普适性的严格数学基础仍存在着诸多未知之谜。本文通过综合不同领域中的具体案例和研究成果，展示了当前科学界对这些宏观规律涌现机理的理解，并指出了这一研究领域所面临的挑战与前沿问题。
@JnanZhang："在那些受普遍规律主导的庞大宏观系统和能够通过自然界基本法则来分析的简单系统之间，还存在一个庞大的中间领域。这些系统对于基础性分析来说过于复杂，但又不足以达到普适性的水平——简而言之，这为我们所熟悉的生活中的各种复杂性提供了广阔的空间。"
1、Nature | 揭示肺癌的进化及亚克隆选择对临床预后的影响
TRACERx是一项前瞻性NSCLC多中心癌症研究项目（NCT01888601），旨在描述肿瘤从诊断、手术切除到治愈或疾病复发的整个演变过程，提供全面的NSCLC疾病描述，包括肿瘤多个区域的详细临床注释和广泛的基因组表征、以及临床结局。TRACERx的共同主要终点是确定ITH与临床结局之间的关系，以及复发疾病中辅助化疗对ITH的影响。
2、 Nat Commun | HiPore-C技术揭示三维基因组的单分子拓扑结构多样性和细胞异质性
高等真核生物基因组存在复杂的三维空间结构，这些结构对于基因组稳定性的维持、基因表达的精准调控具有重要作用，从而影响细胞命运决定和表型建立。经典3D基因组结构主要通过染色体构象捕获及其衍生方法以及ChIA-PET为代表的多种形式的高通量技术揭示。这些技术可以捕获细胞核内空间相邻的成对DNA序列，但无法捕获细胞群体中基因组内协同的多位点相互作用和单分子拓扑结构。此外，基因组3D结构在细胞周期、发育和分化过程中动态变化，并与多个基因及调控区间的染色质相互作用相关。为了充分理解基因组的动态折叠机制和功能相关性，获得细胞群体中的染色体单分子拓扑结构至关重要。 2023年3月6日， 中山大学中山眼科中心肖传乐团队与中国科学院昆明动物研究所侯春晖团队在Nature Communications在线发表了题为“High-throughput Pore-C reveals the single-allele topology and cell type-specificity of 3D genome folding”的研究论文， 该研究优化建立了一种高通量的Pore-C方法，显著增加了高阶染色质互作的检测通量，并揭示了三维基因组的单分子拓扑结构多样性和细胞特异性。
3、Nat Genet | 单细胞染色体外环状DNA和转录组的平行测序新方法
来自德国柏林洪堡大学的Anton G. Henssen团队描述了一种对单细胞环状DNA和全长mRNA进行平行测序的方法——单细胞染色体外环状DNA和转录组测序（scEC&T-seq），证明了其对包含结构复杂的多片段ecDNA和小环状DNA的单个癌症细胞进行分析的实用性，为癌症和其他疾病中的这些DNA元件的分析提供了重要手段。
4、 8篇Science齐发 | 生命演化研究中心张国捷团队联合中外科学家破译灵长类生命天书
人类作为灵长类中的一员，长期以来一直对灵长类动物的起源和演化过程热切关注。该方向研究不仅有助于我们回答人类的起源问题，也有助于更多地了解我们人类独特身体结构特征的演变历史。 随着分子生物学的发展，近年来我们已经有能力通过基因来回答有关问题。浙江大学生命演化研究中心的张国捷教授团队，昆明动物所吴东东研究员团队，西北大学齐晓光教授团队，云南大学于黎研究员团队等联合国内外多个研究中心组成联盟开展灵长类基因组比较研究，通过多学科交叉技术手段和团队合作，研究人类在内的灵长类物种的起源和分化过程、灵长类社会行为和社会组织的起源、以及大脑等各种生理特征的演化和遗传基础。该联盟还旨在研究灵长类基因演化变异图谱及其对人类致病基因变异模式的提示意义。
这一计划的主要阶段性研究成果共计8篇论文已于近日以研究专刊的形式在著名学术期刊Science发表，此外，还有3篇卫星论文已经或即将发表于Science Advances、Nature Ecology & Evolution等知名学术期刊。新的研究回答了一系列相关问题，为理解人类在内的灵长类演化过程带来了许多新的发现。
克服像肿瘤这样的全球性健康问题需要学术界、工业界、医院、公共卫生服务和整个社会的共同努力与智慧。通力合作是解决肿瘤这个复杂问题的唯一出路。我们致力于通过自己的期刊推进医学科学发展，并特意将这期专题献给那些正在该领域奋斗并给予我们希望的学者。
7、ggplate 优雅的可视化 culture plates
本推文分享了可以用来展示 qPCR 等数据的R包——ggplate 。
8、CommPath
CommPath是一个R包，用于从单细胞RNA测序数据中推断和分析配体-受体相互作用。
一款可以从PDF等文件中提取数据、生成问答、分析文本、解释公式的智能助理。 支持：PDF, DOC, DOCX, SCAN, WEBSITE, EPUB, MD, TXT等文件格式。
10、tinyplot
11、Public data are a gold mine for bioinformatics. Ten Resources for easy access public genomic data
12、https://rocker-project.org/
Rocker项目提供了一套广泛使用的Docker镜像，并为特定任务定制了R环境。
13、 over 150 useful Unix commands
- 第 73 期：迄今为止最开放、成果最多的大队列是如何建成的
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