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Genes:2024年封面文章合集 | MDPI 编辑荐读 |
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期刊名:Genes
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/genes?n1=43&_utm_from=315ffb84f5
Paper 1
英文题目: Machine Learning to Advance Human Genome-Wide Association Studies
中文题目: 利用机器学习推进人类全基因组关联研究
作者:Rafaella E. Sigala, et al.
文章链接:https://www.mdpi.com/2073-4425/15/1/34
文章亮点:
1.总结机器学习在GWAS中的应用: 系统总结了随机森林、支持向量机(SVM)和神经网络等机器学习方法在SNP优先级排序、基因交互作用检测和多基因风险评分(PRS)优化中的关键作用,弥补传统GWAS方法的局限性。
2.工具性能评估与整合应用: 分析了如COMBI、GenNet和DeepWAS等专用工具,这些工具结合机器学习与生物学知识,提升疾病相关位点发现的解释性和准确性。
3.多模态AI的未来方向: 探讨了基础模型(如基于自监督学习的基因组预训练)和大型生物数据库(如UK Biobank)在整合多组学数据方面的潜力,为生物医学研究开辟新途径。

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原文出自 Genes 期刊:Sigala, R.E.; Lagou, V.; Shmeliov, A.; Atito, S.; Kouchaki, S.; Awais, M.; Prokopenko, I.; Mahdi, A.; Demirkan, A. Machine Learning to Advance Human Genome-Wide Association Studies. Genes 2024, 15, 34.
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Paper 2
英文题目:Spitz Melanocytic Tumors: A Fascinating 75-Year Journey
中文题目:斯皮茨黑色素细胞肿瘤:一段引人入胜的75年研究历程
作者:Kyriakos Chatzopoulos, et al.
文章链接:https://www.mdpi.com/2073-4425/15/2/195
文章亮点:
1.历史与分类演变——系统回顾了斯皮茨病变从最初被误认为儿童黑色素瘤,到如今被划分为良性斯皮茨痣(Spitz nevus)、非典型斯皮茨肿瘤(Spitz melanocytoma)和恶性斯皮茨黑色素瘤(Spitz melanoma)的完整历程,强调了分子病理学对分类标准的革新作用。
2.分子机制突破——揭示了斯皮茨肿瘤的驱动性基因变异(如HRAS突变、ALK/NTRK/ROS1融合),并阐明不同基因融合(如TPM3::ALK、AGK::BRAF)与特定组织学特征的关联,为精准诊断提供依据。
3.整合诊断策略——指出单纯组织学鉴别的局限性,提出结合免疫组化(如PRAME、p16)、荧光原位杂交(FISH)和二代测序(NGS)的多模态策略,并展望人工智能在病理图像分析中的潜在应用。

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原文出自 Genes 期刊:Chatzopoulos, K.; Syrnioti, A.; Linos, K. Spitz Melanocytic Tumors: A Fascinating 75-Year Journey. Genes 2024, 15, 195.
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Paper 3
英文题目: Genetic Advancements in Infantile Epileptic Spasms Syndrome and Opportunities for Precision Medicine
中文题目: 婴儿癫痫痉挛综合征的遗传学进展与精准医学机遇
作者: Hannah E. Snyder, et al
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/3/266
文章亮点:
1.全面综述遗传机制:文章系统总结了婴儿癫痫痉挛综合征(IESS)的遗传学基础,包括染色体异常、单基因变异、三核苷酸重复疾病和线粒体疾病等多种病因,并列举了超过28个拷贝数变异和70个单基因致病变异。
2.动物模型与病理机制:详细讨论了多种IESS动物模型(如NMDA模型、ARX小鼠模型等),阐明了GABA能信号、突触功能异常等关键病理机制,为靶向治疗提供理论依据。
3.精准医学前景:提出基于遗传诊断的精准治疗策略(如mTOR抑制剂用于结节性硬化症、ganaxolone用于CDKL5缺陷症),并探讨了基因治疗和microRNA调控等未来方向。

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原文出自 Genes 期刊:Snyder, H.E.; Jain, P.; RamachandranNair, R.; Jones, K.C.; Whitney, R. Genetic Advancements in Infantile Epileptic Spasms Syndrome and Opportunities for Precision Medicine. Genes 2024, 15, 266.
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Paper 4
英文题目: PCR in Forensic Science: A Critical Review
中文题目: PCR技术在法医科学中的批判性综述
作者: Caitlin McDonald, et al
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/4/438
文章亮点:
1.PCR革命性推动法医DNA分型: 聚合酶链式反应(PCR)的引入彻底改变了法医DNA分析,使从微量、降解样本中获取基因信息成为可能,显著提升了案件侦破效率。
2.应用挑战与极限:深入探讨了面对复杂样本(如微量、降解或混合样本)时,PCR技术的性能局限及当前解决方案。
3.未来发展方向:前瞻性提出PCR技术的优化方向(如新型引物设计、循环条件改进)及与其他技术(如NGS)的整合潜力。

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原文出自 Genes 期刊:McDonald, C.; Taylor, D.; Linacre, A. PCR in Forensic Science: A Critical Review. Genes 2024, 15, 438.
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Paper 5
英文题目: Statistical Genetic Approaches to Investigate Genotype-by-Environment Interaction: Review and Novel Extension of Models
中文题目: 研究基因型与环境相互作用的统计遗传学方法:模型综述与新拓展
作者: Vincent P. Diego, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/5/547
文章亮点:
1.创新模型开发:首次提出可同时分析二分(如性别)和连续(如社会健康决定因素)环境变量的联合基因-环境交互(G×E)模型,突破了传统方法只能单独分析某一类环境的限制。
2.抑郁症研究的突破性发现:应用新模型发现抑郁症(BDI-II量表测量)不仅受遗传因素影响,还存在显著的基因-性别交互(G×Sex)和基因-社会健康决定因素交互(G×SDoH)效应,尤其男性群体中G×SDoH交互更为显著。
3.方法论革新:提出分阶段假设检验框架,解决了混合模型中参数边界问题的统计推断难题(如遗传相关系数=1的检验),并开发了性别特异性遗传方差函数的比较方法,为复杂G×E研究提供标准化分析流程。

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原文出自Genes期刊: Diego, V.P.; Manusov, E.G.; Almeida, M.; Laston, S.; Ortiz, D.; Blangero, J.; Williams-Blangero, S. Statistical Genetic Approaches to Investigate Genotype-by-Environment Interaction: Review and Novel Extension of Models. Genes 2024, 15, 547.
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Paper 6
英文题目: Knockout Mouse Studies Show That Mitochondrial CLPP Peptidase and CLPX Unfoldase Act in Matrix Condensates near IMM, as Fast Stress Response in Protein Assemblies for Transcript Processing, Translation, and Heme Production
中文题目: 基因敲除小鼠研究揭示线粒体CLPP肽酶和CLPX解折叠酶在内膜附近基质凝聚体中发挥作用,作为转录加工、翻译和血红素生成蛋白组装的快速应激响应
作者: Jana Key, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/6/694
文章亮点:
1.细胞器区室化新机制:首次证实CLPP和CLPX在线粒体基质相分离凝聚体(如mtRNA加工颗粒、血红素合成代谢酶簇)中发挥"急救"功能,提出线粒体通过液-液相分离(LLPS)隔离反应中间体的新范式。
2.疾病机制新见解:阐明CLPP缺失导致Perrault综合征(PRLTS3)的多效性表型(不孕、耳聋、生长迟缓)的分子基础——通过CLPX积累引发血红素合成异常、铁毒性及mtRNA/mtDNA加工缺陷,并激活cGAS-STING天然免疫通路。
3.进化保守性突破:跨物种分析揭示从细菌到人类,CLPXP系统均作为"次要蛋白酶"选择性修剪多酶复合物(如mitoribosome)中的停滞组分,而非像LONP1那样执行批量降解,为靶向CLPP的抗癌/抗感染药物开发提供理论依据。

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原文出自Genes期刊: Key, J.; Gispert, S.; Auburger, G. Knockout Mouse Studies Show That Mitochondrial CLPP Peptidase and CLPX Unfoldase Act in Matrix Condensates near IMM, as Fast Stress Response in Protein Assemblies for Transcript Processing, Translation, and Heme Production. Genes 2024, 15, 694.
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Paper 7
英文题目: Preparing for Patient-Customized N-of-1 Antisense Oligonucleotide Therapy to Treat Rare Diseases
中文题目: 个性化N-of-1反义寡核苷酸疗法治疗罕见病的准备与实践
作者: Harry Wilton-Clark, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/7/821
文章亮点:
1.精准医疗新范式:系统阐述N-of-1反义寡核苷酸(ASO)疗法的开发流程,以milasen等里程碑研究证明针对单患者设计突变特异性ASO的可行性,实现从"疾病治疗"到"患者治疗"的范式转变。
2.监管框架突破:详细解析FDA针对N-of-1 ASO疗法的新指南(非临床报告、CMC报告、临床考量),展示如何通过简化毒性测试(3个月动物实验)、允许化学骨架"同类豁免"等创新政策,将开发周期从传统药物的10年缩短至1年。
3.罕见病治疗新策略:提出ASO在罕见病中的独特优势—通过外显子跳跃(如DMD)、剪接校正(如Batten病)或毒性等位基因敲低(如KCNT1癫痫)等机制,以相对低成本解决传统药物开发的经济不可行性问题。

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原文出自Genes期刊: Wilton-Clark, H.; Yan, E.; Yokota, T. Preparing for Patient-Customized N-of-1 Antisense Oligonucleotide Therapy to Treat Rare Diseases. Genes 2024, 15, 821.
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Paper 8
英文题目: ARGONAUTE2 Localizes to Sites of Sporocysts in the Schistosome-Infected Snail, Biomphalaria glabrata
中文题目: ARGONAUTE2定位于血吸虫感染螺(Biomphalaria glabrata)中孢子囊形成位点
作者: Phong Phan, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/8/1023
文章亮点:
1.miRNA通路的核心作用:研究揭示了miRNA通路在Biomphalaria glabrata(中间宿主螺)应对Schistosoma mansoni(血吸虫寄生虫)感染中的关键调控作用,包括Drosha、DGCR8、Exportin-5、Dicer和Argonaute2(Ago2)等核心蛋白的表达变化。
2.Ago2的时空定位:首次证实Bgl-Ago2蛋白在感染后期(20天)定位于螺消化腺中寄生虫孢子囊周围,提示miRISC(Ago2介导的基因沉默复合体)在宿主免疫应答中的空间特异性功能。
3.miRNA-靶基因调控网络:鉴定出13个差异表达的螺miRNA(如Bgl-miR-let7-5p、Bgl-miR-216a-5p),其中5个下调miRNA可能靶向6个免疫相关基因(如黏蛋白Mucin-5B、组蛋白去乙酰化酶HDAC4),为宿主-寄生虫互作提供了分子机制新见解。

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原文出自Genes期刊: Phan, P.; Fogarty, C.E.; Eamens, A.L.; Duke, M.G.; McManus, D.P.; Wang, T.; Cummins, S.F. ARGONAUTE2 Localizes to Sites of Sporocysts in the Schistosome-Infected Snail, Biomphalaria glabrata. Genes 2024, 15, 1023.
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Paper 9
英文题目: RHO Variants and Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa: Insights from the Italian Genetic Landscape
中文题目: RHO基因变异与常染色体显性视网膜色素变性:意大利人群遗传学特征
作者: Giulia Trastulli, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/9/1158
文章亮点:
1.意大利人群RHO变异特征:研究通过全外显子测序(WES)在意大利AD-RP患者中鉴定出8个RHO基因变异(4个致病性变异和4个临床意义未明变异/VUS),其中c.1040C>T(p.P347L)是最常见的致病突变,占确诊患者的66%(6/9),但总体RHO变异频率(17%)低于欧美报道(30–40%)。
2.表型-基因型关联:揭示了不同RHO变异对应的临床异质性,如c.1040C>T导致早发严重表型,而c.1030C>T(p.Q344X)则表现为缓慢进展的轻度症状,为精准预后提供了依据。
3.诊断与治疗启示:强调多基因同步检测对AD-RP诊断效率的提升,并探讨了靶向治疗策略(如药物伴侣YC-001和CRISPR/Cas9基因编辑)对RHO相关RP的潜在应用价值。

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原文出自Genes期刊: Trastulli, G.; Megalizzi, D.; Calvino, G.; Andreucci, S.; Zampatti, S.; Strafella, C.; Caltagirone, C.; Giardina, E.; Cascella, R. RHO Variants and Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa: Insights from the Italian Genetic Landscape. Genes 2024, 15, 1158.
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Paper 10
英文题目: Clinical and Genetic Profiles of 5q- and Non-5q-Spinal Muscular Atrophy Diseases in Pediatric Patients
中文题目: 儿童 5q-与非 5q-脊髓性肌萎缩症的临床与遗传学特征综述
作者: Hisahide Nishio, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/10/1294
文章亮点:
1.首次系统梳理“可治疗的 5q-SMA”与“尚无法治疗的非 5q-SMA”两大类别
文章将儿童期发病的所有 SMA 按染色体 5q13 的 SMN1 基因突变与否划分为 5q-SMA 与非 5q-SMA,并对比其流行病学、临床异质性、遗传背景与现有治疗格局,为临床快速定位诊断方向提供“决策树”式框架。
2.构建 8 种代表性非 5q-SMA 的“基因-表型-发病机制”全景图谱
基于最新文献与病例队列,逐一解析 SMARD1、SMA-JI、XL-SMA、SP-SMA、SMA-PME、SMA-LED1/2 等罕见亚型的关键突变基因(IGHMBP2、GARS、UBA1、TRPV4、ASAH1、DYNC1H1、BICD2),并配发病机制示意图,帮助临床医师在高度重叠的表型中锁定致病基因。
3.提出面向非 5q-SMA 的“下一代测序(NGS)优先策略”与未来治疗展望
鉴于传统 PCR/MLPA 无法覆盖非 5q-SMA 的复杂突变,文章强调全外显子组/全基因组测序(WES/WGS)为一线诊断工具;同时汇总基因替代治疗(AAV9-IGHMBP2 等)与分子通路靶向药物的最新动物实验进展,指出精准分型是启动未来临床试验的前提。

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原文出自Genes期刊: Nishio, H.; Niba, E.T.E.; Saito, T.; Okamoto, K.; Lee, T.; Takeshima, Y.; Awano, H.; Lai, P.-S. Clinical and Genetic Profiles of 5q- and Non-5q-Spinal Muscular Atrophy Diseases in Pediatric Patients. Genes 2024, 15, 1294.
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Paper 11
英文题目: Development of a Novel Stress and Immune Gene Panel for the Australasian Snapper (Chrysophrys auratus)
中文题目: 针对澳鲷(Chrysophrys auratus)的新型应激与免疫基因面板开发
作者名字: Kerry L. Bentley-Hewitt, et al
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/11/1390
文章亮点:
1.新型基因检测方法:本研究首次应用NanoString技术分析澳洲鲷鱼的应激和免疫相关基因,开发了一种快速检测鱼类应激状态的新方法。
2.关键基因标记:鉴定出10个关键基因生物标志物(如gsr、hsp70、ptgs2等),可用于预测鱼类对极端温度(高温31°C和低温7°C)的耐受性。
3.水产养殖应用潜力:该研究为鲷鱼的选择性育种提供了分子依据,有助于提高养殖鱼类的抗逆性,并优化养殖环境选择。

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原文出自 Genes 期刊: Bentley-Hewitt, K.L.; Flammensbeck, C.K.; Crowhurst, R.N.; Hedderley, D.I.; Wellenreuther, M. Development of a Novel Stress and Immune Gene Panel for the Australasian Snapper (Chrysophrys auratus). Genes 2024, 15, 1390.
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Paper 12
英文题目: Biliverdinuria Caused by Exonic BLVRA Deletions in Two Dogs with Green Urine
中文题目: 两例表现为绿色尿液的犬 BLVRA 外显子缺失致胆绿素尿症
作者: Eva Furrow, et al.
文章链接: https://www.mdpi.com/2073-4425/15/12/1561
文章亮点:
1.首次在非人类哺乳动物中发现遗传性胆绿素尿症:研究首次确诊了两例犬因BLVRA基因大片段缺失导致的胆绿素尿症,填补了该代谢缺陷在动物模型中的空白。
2.发现 BLVRA 两个新型大段外显子缺失突变
病例 1 为 19.3 kb 缺失(chr18:6,532,022–6,551,313),累及外显子 5–7;病例 2 为 2.0 kb 缺失(chr18:6,543,863–6,545,908),完全缺失外显子 6。两者均导致催化结构域严重截短,功能丧失。
3.建立可推广的代谢-基因组联合诊断流程
研究示范了“尿液 LC-MS/MS 靶向代谢组学筛查 + 全基因组/长片段 PCR + RNA 验证”的一体化诊断策略,可用于人、犬及其他物种的罕见血红素代谢异常识别与分型。

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原文出自Genes期刊: Furrow, E.; Peralta, J.A.; Moore, A.R.; Minor, K.M.; Guerrero, C.; Hemmila, C.R.; DiCiccio, V.; Cullen, J.N.; Friedenberg, S.G.; Giger, U. Biliverdinuria Caused by Exonic BLVRA Deletions in Two Dogs with Green Urine. Genes 2024, 15, 1561.
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Genes期刊介绍
主编:Selvarangan Ponnazhagan, The University of Alabama at Birmingham, USA
期刊主题涵盖了与DNA、RNA、染色体、基因、遗传学和多组学相关的所有内容。下设18个专题,从人类、动物、植物、微生物、分子遗传、种群进化和高新技术等多个角度全方位审视遗传学和基因组学的前沿研究。
2024 Impact Factor
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2.8
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2024 CiteScore
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5.5
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Time to First Decision
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14.9 Days
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Acceptance to publication
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2.6 Days
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