Defective Homologous Recombination and Genomic Instability Predict Increased Responsiveness to Carbon Ion Radiotherapy in Pancreatic Cancer Brock J. Sishc 1 , Janapriya Saha 1 , Elizabeth Polsdofer 1 , Lianghao Ding 1 , Huiming Lu 1 , Shih-Ya Wang 1 , Katy L. Swancutt 1 , James H. Nicholson 1 , Angelica Facoetti 2 , Arnold Pompos 1,Mario Ciocca 2,Todd A. Aguilera 1,Michael D.故事1,#,$和Anthony J. Davis 1,#
* 我们保证针对人类、小鼠、大鼠、斑马鱼或线虫基因的预设计 gRNA 的性能。对于其他物种,您可以使用我们的专有算法来设计定制 gRNA。如果您有自己的或来自出版物的 gRNA 原型间隔物设计,请使用我们的设计检查工具评估它们的靶向和脱靶潜力,然后再订购使用我们的 Alt-R gRNA 修饰合成的 gRNA。有关预设计 gRNA 保证的详细信息,请参阅 www.idtdna.com/CRISPR-Cas9。
背景:花的结构显著影响被子植物与环境的相互作用,尤其是因为它决定了植物授粉的物种集合。花器官特征如何发展的遗传基础在很大程度上已被阐明:主要有三类花同源基因,称为 A 类、B 类和 C 类基因,它们以组合方式决定在花中形成哪些器官 [1, 2]。根据所谓的花发育 ABC 模型,仅 A 类基因的表达会导致萼片的发育,A 类和 B 类基因的共同表达会导致花瓣的形成,B 类和 C 类基因的共同表达决定雄蕊,而 C 类基因的单独表达则会产生心皮。所有 ABC 基因都编码转录因子。然而,编码微小 RNA (miRNA) 的基因也已被证明对发育具有重要意义 [有关综述,请参阅参考文献 3]。ABC 基因和 miRNA 甚至可以一起起作用。已发现一种 miRNA,即 miR5179,可以调控 B 类基因的一个分支的成员,即兰花中的 DEF 样基因 [4]。这种 miRNA 非常引人注目。虽然编码 miRNA 的基因(miR 基因)通常具有较高的出生和死亡率,因此在进化时间尺度上仅存在很短的时间,但很少有基因获得重要的发育功能,因此在广泛的分类群中保存了数亿年。然而,miR5179 并不符合这两种模式。我们实验室对基因组、转录组和 miRNome 数据的分析表明,miR5179 可能起源于大约 2 亿年前的开花植物茎群,并在多个植物谱系中得到保存。因此,它出现在许多现存物种中,如猕猴桃(猕猴桃)、柑橘(橙子)、野芭蕉(香蕉)和水稻(水稻),表明 miR5179 具有重要作用。然而,相比之下,miR5179 在许多其他开花植物谱系中已经独立消失,例如在 Vitales、Malvales 和 Pandanales 目中,这表明 miR5179 在这些情况下是可有可无的。因此,miR5179 提出了一个有趣的难题:它很古老,但并未普遍保存。为什么它在某些植物中具有重要的功能,但在其他植物中却可有可无?
睫状缺陷引起几种纤毛病,其中一些纤毛发作迟到,这表明cilia被积极维持。仍然,我们对维护的机制的理解很糟糕。在这里,我们显示了果蝇黑色素果ift88(DM IFT88/nompb)继续沿着完全形成的感觉纤毛移动。我们进一步识别无活跃的,果蝇听力和负性持续性行为的TRPV通道亚基,以及尚未表征的果蝇鸟叶尼犬环酶2D(DM GUCY2D/ CG34357)作为DM IFT88货物。我们还显示了DM IFT88与循环酶的细胞内部分的结合,该部分在几种退化性视网膜疾病中是进化保守和突变的,对于DM GUCY2D的纤毛定位而言是不可能的。最后,成年纤维中DM IFT88和DM GUCY2D的急性敲低导致纤毛功能的维持,障碍和刺激性刺激性的行为导致缺陷,但并未显着影响睫状超结构。我们得出的结论是,成人范围内听力的感觉睫状功能涉及DM IFT88及其至少两个信号传导跨膜货物,DM GuCy2D和无效的主动维护程序。
和基因型 - 表型相关性。结果:XRCC4 RS3734091,RS28360071,XRCC5 RS828907和XRCC6 RS5751129的变异基因型与童年的几率增加都显着相关。基于敏感性基因型的进一步分析显示,除XRCC6 RS5751129外,儿童期在儿童时期的mRNA转录表达水平没有显着差异。此外,在不同XRCC4,XRCC5和XRCC6基因型的载体中,NHEJ的总体维修能力相似。但是,值得注意的是,与具有野生型T等位基因的人相比,携带XRCC6 rs5751129的变体C等位基因的个体表现出较低的精确NHEJ修复能力。结论:我们的研究确定了XRCC4 RS3734091,RS28360071,XRCC5 RS828907和XRCC6 RS5751129基因型和儿童期之间的显着关联。值得注意的是,在携带XRCC6 rs5751129的C等位基因的患者中观察到较低的转录表达和降低的精确NHEJ修复能力。需要进行进一步的调查,以深入了解儿童时期的所有发展。
。cc-by 4.0国际许可(未经Peer Review尚未获得认证)是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。这是该版本的版权所有,该版本发布于2024年2月12日。 https://doi.org/10.1101/2023.07.26.550718 doi:biorxiv Preprint
GSK864(IDH1I)和DNA破坏特工Olaparib(OLAP)或顺铂(CIS)单独或合并。%,并将其标准化为对照。d)在谷氨酰胺饥饿的条件下培养了指定的CCNE1-低(橙色)和 - 高(紫色)同源细胞,并单独或单独或单独或合并用DNA损害剂Olaparib(OLAP)或顺铂(Cisplatin(Cis)处理。%的细胞,并将其标准化为媒介物对照。e)将IP基因细胞注射到免疫功能低下的雌性小鼠(n = 8/组)中。表达空载体(ev)=橙色的单元格;表达CCNE1(CCNE1)=紫色的细胞。单独或组合使用媒介物,IDH1抑制剂GSK864(IDH1I)和Olaparib(OLAP)处理小鼠。在端点,通过计算腹膜肿瘤结节来计算肿瘤负担。f)仅用IDH1抑制剂GSK864(IDH1I)处理指示的CCNE1高细胞,单独使用DNA破坏药物Olaparib(OLAP)或顺铂(CIS)(CIS)(cis)(黄色)(黄色)(黄色)(黄色),并与细胞渗透性的A kg(绿色)或柠檬酸盐(蓝色)结合使用。%,并将其标准化为对照。g)在谷氨酰胺饥饿条件下培养了指定的CCNE1高细胞,并用DNA损伤剂Olaparib(OLAP)或顺铂(CIS)(CIS)(CIS)(黄色)和可渗透的细胞渗透kg(绿色)处理。%的细胞,并将其标准化为媒介物对照。h)依赖性二氧酶CRISPR KO屏幕的示意图。i)CRISPR KO屏幕的分析。所有图表示平均值±SD。显示为Log2折叠分数(CCNE1 + Olaparib vs. CCNE1)与(EV + Olaparib vs.EV)中的负分数的变化。J)在两个CCNE1高细胞系中5个负富集基因的Venn图。k)用SHGFP(Shcont-紫色)或两个靶向TMLHE的独立shRNA(SHTMLHE#1-浅蓝色,浅蓝色,SHTMLHE#2-深蓝色)转导指示的CCNE1高细胞,并用DNA损害剂Olaparib(Olap)用Cell-Cell-clip-carn的dna损害剂处理(la)或l-CARNIT(l-CARNIT)。%的细胞,并将其标准化为媒介物对照。l)单独使用肉碱合成抑制剂(Mildro)或单独使用DNA损伤剂Olaparib(OLAP)(紫色)和组合(黄色)处理指示的CCNE1高细胞。组合处理的细胞用可渗透的细胞A kg(绿色)或L- carnitine(L-Carn; Maroon)补充。%的细胞,并将其标准化为媒介物对照。m)用IDH1抑制剂GSK864(IDH1I)和单独的DNA损伤剂Olaparib(OLAP)(紫色)和组合(黄色)处理指示的CCNE1高细胞。组合处理的细胞用L-肉碱(L-Carn; Maroon)补充。%的细胞,并将其标准化为媒介物对照。n)在谷氨酰胺饥饿条件下(紫色)培养指示的CCNE1-高细胞,并单独用DNA损伤剂Olaparib(OLAP)(黄色)或补充L-Carnitine(L-Carn; Ma-Roon)。%,并将其标准化为对照。**** p <0.005,ns =不显着o)kg是tmlhe和carnitine上游的示意图。(A-D,F)显示的是来自每个等源性细胞系对中至少3个独立实验的代表性数据。(G,K-N)是来自每个等源性细胞系对中2个独立实验的代表性数据。
1 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院生物统计学、流行病学和信息学系,宾夕法尼亚州费城 19104,美国;duongtra@usna.edu(DD-T.);jiongc@seas.upenn.edu(JC);sumita.garai@pennmedicine.upenn.edu(SG);fredxu@seas.upenn.edu(FHX);jingxuan.bao@pennmedicine.upenn.edu(JB)2 美国海军学院数学系,马里兰州安纳波利斯 21402,美国 3 普渡大学数学系,印第安纳州西拉斐特 47907,美国; rkaufman@math.purdue.edu 4 宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院生物工程系,宾夕法尼亚州,PA 19104,美国 5 乔治梅森大学电气与计算机工程系,弗吉尼亚州费尔法克斯 22030,美国;xwang64@gmu.edu 6 瑞士联邦理工学院洛桑 Neuro-X 研究所,瑞士日内瓦 1015 7 日内瓦大学放射学和医学信息学系,瑞士日内瓦 1211 8 劳伦斯利弗莫尔国家实验室计算工程部,加利福尼亚州利弗莫尔 94550,美国;kaplan7@llnl.gov 9 CENTAI 研究所,意大利都灵 10138; giovanni.petri@nulondon.ac.uk 10 伦敦东北大学网络科学研究所 NPLab,英国伦敦 E1W 1LP 11 IMT 卢卡研究所网络部,意大利卢卡 55100 12 普渡大学综合神经科学研究所,美国印第安纳州西拉斐特 47907;jgonicor@purdue.edu 13 普渡大学工业工程学院,美国印第安纳州西拉斐特 47907 14 普渡大学韦尔登生物医学工程学院,美国印第安纳州西拉斐特 47907 15 耶鲁大学公共卫生学院,美国康涅狄格州新黑文 06520;yize.zhao@yale.edu * 通信地址:li.shen@pennmedicine.upenn.edu † 上述作者对本文的贡献相同。
Xenopus laevis 青蛙是一种强大的发育模型,可用于将经典胚胎学与分子操作相结合的研究。由于胚胎尺寸大、易于显微注射以及能够通过已建立的命运图谱靶向组织,X. laevis 已成为主要的两栖动物研究模型。鉴于它们的异源四倍体基因组使基因敲除的产生变得复杂,需要制定策略来有效地诱变多个同源基因以评估基因功能。在这里,我们描述了一种利用 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑来靶向 F 0 X. laevis 胚胎中的单个等位基因或多个等位基因的方案。单个向导 (sg) RNA 旨在靶向编码关键蛋白质结构域的特定 DNA 序列。为了诱变具有两个等位基因的基因,sgRNA 是针对两个同源基因共有的序列设计的。该 sgRNA 与 Cas9 蛋白一起被微注射到受精卵中,以破坏整个胚胎中的基因组序列或进入特定的胚泡,以产生组织靶向效应。CRISPR/Cas9 产生的 DNA 双链断裂的易错修复会导致插入和缺失,从而在胚胎内产生嵌合基因病变。对从每个嵌合 F 0 胚胎中分离的基因组 DNA 进行测序,并使用软件评估产生的突变的性质和嵌合程度。该方案能够敲除整个胚胎或 F 0 X. laevis 胚胎中特定组织中的基因,以便于评估产生的表型。
健康大脑的有效功能取决于两个半球同源区域之间的动态平衡。这种平衡是通过脊间抑制作用促进的,这是大脑组织的关键方面。本质上,一个半球的兴奋性预测激活了其对应物的抑制网络,从而有助于形成周围的侧面网络(Zatorre等,2012; Carson,2020)。这些网络的形成实现了“截然不见”机制在获得神经元皮质水平的新功能方面起着至关重要的作用。它支持运动控制的发展(Mahan和Georgopoulos,2013; Georgopoulos and Carpenter,2015年),并增强了感官感知敏锐度(Kolasinski等,2017; Grujic et al。,2022)。因此,同源半球区域之间的相互作用调节控制人体段的网络的抑制 - 激发平衡,这对于自适应可塑性和学习过程至关重要(Das和Gilbert,1999; Graziadio等,2010)。在诸如疲劳之类的慢性疾病中,半球间的平衡至关重要(Cogliati dezza等,2015; Ondobaka等,2022),它会影响中风的严重程度(Deco和Corbetta,2011; Pellegrino,2011; Pellegrino et al。,2012; Zappasodi et al。 Al。,2013)。尤其是,已经观察到旨在缓解疲劳的神经调节干预措施恢复了原发性运动区域的生理同源性(Porcaro等,2019)和皮质脊柱(Bertoli等,2023年)。
