Although laser-evoked electroencephalographic (EEG) responses are increasingly used to investigate nociceptive pathways, their functional significance remains unclear. The reproducible observation of a robust correlation between the intensity of pain perception and the magnitude of the laser-evoked N1, N2, and P2 responses has led some investigators to consider these responses a direct correlate of the neural activity responsible for pain intensity coding in the human cortex. Here, we provide compelling evidence to the contrary. By delivering trains of three identical laser pulses at four different energies, we explored the modulation exerted by the temporal expectancy of the stimulus on the relationship between intensity of pain perception and magnitude of the following laser-evoked brain responses: the phase-locked N1, N2, and P2 waves, and the non-phase-locked laser-induced synchronization (ERS) and desynchronization (ERD). We showed that increasing the temporal expectancy of the stimulus through stimulus repetition at a constant interstimulus interval 1) significantly reduces the magnitudes of the laser-evoked N1, N2, P2, and ERS; and 2) disrupts the relationship between the intensity of pain perception and the magnitude of these responses. Taken together, our results indicate that laser-evoked EEG responses are not determined by the perception of pain per se, but are mainly determined by the saliency of the eliciting nociceptive stimulus (i.e., its ability to capture attention). Therefore laser-evoked EEG responses represent an indirect readout of the function of the nociceptive system.

Somatic genome editing in mouse models has increased our understanding of the in vivo effects of genetic alterations in areas ranging from neuroscience to cancer biology and beyond. However, existing models have been restricted in their ability to create multiple targeted edits, which has limited investigations into complex genetic interactions that underlie development, homeostasis, and disease. To accelerate and expand the generation of complex genotypes in somatic cells, we generated transgenic mice with Cre-regulated and constitutive expression of enhanced Acidaminococcus sp. Cas12a (enAsCas12a), an RNA-guided endonuclease with unique attributes that enable simple targeting of multiple genes. In these mice, enAsCas12a-mediated somatic genome editing robustly generated compound genotypes, as exemplified by the initiation of oncogene-negative lung adenocarcinoma, small-cell lung cancer, and a canonical genotype of pancreatic ductal adenocarcinoma, all driven by homozygous inactivation of trios of tumor suppressor genes. We further integrated these modular crRNA arrays with clonal barcoding to quantify the size and number of tumors with each array. These Cas12a alleles will enable the rapid generation of disease models and broadly facilitate the high-throughput investigation of coincident genomic alterations in somatic cells in vivo .

ABSTRACT Oncogenic KRAS mutations occur in approximately 30% of lung adenocarcinoma. Despite several decades of effort, oncogenic KRAS-driven lung cancer remains difficult to treat, and our understanding of the positive and negative regulators of RAS signaling is incomplete. To uncover the functional impact of diverse KRAS-interacting proteins on lung cancer growth in vivo , we used multiplexed somatic CRISPR/Cas9-based genome editing in genetically engineered mouse models with tumor barcoding and high-throughput barcode sequencing. Through a series of CRISPR/Cas9 screens in autochthonous lung tumors, we identified HRAS and NRAS as key suppressors of KRAS G12D -driven tumor growth in vivo and confirmed these effects in oncogenic KRAS-driven human lung cancer cell lines. Mechanistically, RAS paralogs interact with oncogenic KRAS, suppress KRAS-KRAS interactions, and reduce downstream ERK signaling. HRAS mutations identified in KRAS-driven human tumors partially abolished this effect. Comparison of the tumor-suppressive effects of HRAS and NRAS in KRAS- and BRAF-driven lung cancer models confirmed that RAS paralogs are specific suppressors of oncogenic KRAS-driven lung cancer in vivo . Our study outlines a technological avenue to uncover positive and negative regulators of oncogenic KRAS-driven cancer in a multiplexed manner in vivo and highlights the role of RAS paralog imbalance in oncogenic KRAS-driven lung cancer.

Abstract Promiscuous editing by CRISPR/Cas systems within the human genome is a major challenge that must be addressed prior to applying these systems therapeutically. In bacteria, CRISPR/Cas systems have evolved in a co-evolutionary arms race with infectious phage viruses that contain inhibitory anti-CRISPR proteins within their genomes. Here, we harness the outcome of this co-evolutionary arms race to engineer an AcrIIA4 anti-CRISPR protein to increase the precision of CRISPR/Cas-based genome targeting. We developed an approach that specifically leveraged (1) protein language models, (2) deep mutational scanning, and (3) highly parallel DNA repair measurements within human cells. In a single experiment, ∼10,000 AcrIIA4 variants were tested to identify lead AcrIIA4 variants that eliminated detectable off-target editing events while retaining on-target activity. The candidates were further tested in a focused round of screening that included a high-fidelity version of Cas9 as a benchmark. Finally, arrayed experiments using Cas9 delivered as ribonucleoprotein were conducted that demonstrated an increase in gene editing precision across two independent genomic loci and a reduction in the frequency of translocation events between an on-target and off-target site. Thus, language-model-guided high-throughput screening is an effective way to efficiently engineer AcrIIA4 to increase gene editing precision, which could be used to improve the fidelity of gene editing-based therapeutics and to reduce genotoxicity.

Abstract I develop a broadly reliabilist theory of non‐ideal epistemic rationality and argue that if it is correct we should reject the recently popular idea that the standards of non‐ideal epistemic rationality are mere social conventions.