摘要由PARP抑制剂(PARPI)引起的DNA捕获多-ADP-核糖聚合酶(PARP)触发急性DNA复制应激和合成杀伤力(SL)在BRCA2缺陷型细胞中。因此,DNA损伤被接受为BRCA2缺陷细胞中SL的先决条件。相反,我们在这里表明,抑制BRCA2缺陷型细胞中的岩石独立于急性补充应力触发SL。此类SL在细胞因子衰竭引起的多倍体和双核之前。这种初始有丝分裂异常之后是其他M相缺陷,包括后期桥和异常有丝分裂数字,与多极纺锤体,超纯中心体和多核核酸相关。sl还通过抑制citron rho Icteracting激酶触发,这是另一种与岩石相似的调节细胞因子的酶。一起,这些观察结果表明,细胞因子衰竭会触发BRCA2缺陷细胞中有丝分裂异常和SL。此外,通过早期有丝分裂抑制剂1(EMI1)耗竭来预防有丝分裂进入,增强了用岩石抑制剂处理的BRCA2缺乏细胞的存活,从而增强了BRCA2缺乏细胞中M期与细胞死亡之间的关联。这种新颖的SL与PARPI触发的SL不同,并发现有丝分裂是BRCA2缺陷型细胞的跟腱。
摘要:过去,新的遗传变异来源仅限于现有的种质。小麦的基因组中存在各种农学性状,人们对此进行了广泛的研究。小麦染色体较大,多倍体基因组能够容忍染色体的增加或丢失,这促进了早期利用细胞遗传学技术进行小麦遗传学研究的快速发展。与此同时,小麦基因组较大,限制了以二倍体物种为重点的遗传表征研究的进展,目前已经开发出小型基因组和基因工程程序。如今,遗传转化和基因编辑程序为小麦育种提供了有吸引力的传统技术替代方案,因为它们允许将一个或多个基因引入或改变到优良品种中,而不会影响其遗传背景。最近,在再生各种植物组织方面取得了重大进展,为再生转基因植物提供了必要基础。此外,农杆菌介导、基因枪和植物内粒子轰击 (iPB) 基因传递程序已开发用于小麦转化和高级转基因小麦开发。因此,除了目前传统的改善性状价值的努力之外,现在还有几种有用的基因已被转移或将有助于转移到小麦中,例如对非生物和生物因素的抵抗力、谷物质量和植物结构。此外,植物内基因组编辑方法将极大地促进基因组编辑作物的社会实施,以创新育种渠道并利用独特的气候适应性。
栽培草莓(Fragaria ×ananassa)是最近驯化的一种具有世界经济价值的水果品种。因此,人们对持续品种改良有着浓厚的兴趣。基因组学辅助改良,包括使用 DNA 标记和基因组选择,促进了草莓育种过程中许多关键性状的显著改良。CRISPR/Cas 介导的基因组编辑允许在目标基因组中进行定向突变和精确核苷酸替换,从而彻底改变了功能基因组学和作物改良。基因组编辑开始在更具挑战性的多倍体作物(包括异源八倍体草莓)中获得关注。八倍体草莓的高质量参考基因组和全面的亚基因组特异性基因分型和基因表达谱数据的发布将导致使用 CRISPR/Cas 进行性状发现和修饰的数量激增。基因组编辑已成功应用于修改多种草莓基因,包括花青素含量、果实硬度和对采后病害的耐受性。然而,关于与果实质量和产量相关的许多其他重要育种特性的报告仍然缺乏,这表明需要对草莓进行精简的基因组编辑方法和工具。在这篇综述中,我们概述了涉及 CRISPR/Cas 基因组编辑以改良草莓品种的知识和育种工作的最新进展。此外,我们还探讨了该技术在改良其他蔷薇科植物物种方面的潜在应用。
花生(Arachis hypogaea)是一种以其独特的发育过程而闻名的精油作物,其特征是空中浮动,其特征是地下水果的发展。该作物是多倍体,由A和B亚基因组组成,这使其遗传分析变得复杂。OMICS技术的出现和进步 - 包括基因组学,转录组学,蛋白质组学,表观基因组学和代谢组学 - 显着提高了我们对花生生物学的理解,尤其是在种子发育以及种子相关性状的调节的背景下。在完成花生参考基因组完成后,研究利用OMICS数据来阐明与种子重量,油含量,蛋白质含量,脂肪酸成分,蔗糖含量和种子外套的颜色以及调节性机制的定量性状基因座(QTL)。本综述旨在总结基于参考基因组指导的OMICS研究的花生种子发展调节和性状分析的进步。它概述了在理解花生种子发育的分子基础中取得的显着进步,从而洞悉了影响关键的农艺特征的复杂遗传和表观遗传机制。这些研究强调了法律数据的重要性,以深刻阐明花生种子发育的调节机制。此外,它们为未来与性状相关功能基因的研究奠定了基础,强调了综合基因组分析在促进我们对植物生物学的理解方面的关键作用。
摘要背景/目的:染色体不稳定性是不同类型癌症(包括结直肠癌)进展的一个众所周知的因素。染色体不稳定性导致严重的核型重排和非整倍体。四倍体构成了致癌过程中多倍体/非整倍体级联的中间阶段,四倍体细胞对化疗特别有抵抗力。抑制有丝分裂蛋白 polo 样激酶 1 (PLK1) 是否会阻止四倍体结肠癌细胞的存活尚不清楚。方法:用 siPLK1 转染二倍体和四倍体细胞或用 PLK1 抑制剂 Bi2536 与纺锤体毒药联合处理。通过结晶紫染色和克隆形成测定评估细胞毒性。流式细胞术评估分析了许多细胞凋亡参数和细胞周期阶段。使用 CompuSyn 软件计算了 Bi2536 与紫杉醇、长春新碱或秋水仙碱之间的协同作用。结果:抑制或消除 PLK1 可阻止结肠癌细胞(特别是四倍体细胞)的存活。PLK 抑制引起的细胞死亡是由于有丝分裂滑移,随后激活了细胞凋亡的内在途径。我们进一步证明,用 PLK1 抑制剂和微管聚合抑制剂长春新碱或秋水仙碱(而不是微管解聚抑制剂紫杉醇)联合治疗四倍体结肠癌细胞会产生致命的协同效应。结论:PLK1 抑制与微管靶向化学物质相结合,可作为针对四倍体癌细胞的有效治疗策略。
种子油可用作食用油,也越来越多地用于工业用途。尽管高油酸种子油更适合工业用途,但大多数种子油富含多不饱和脂肪酸 (PUFA),而油酸等单不饱和脂肪酸 (MUFA) 含量较低。亚麻荠油是一种新兴的油籽作物,种子含油量高,且能抵抗环境压力,其含有 60% 的 PUFA 和 30% 的 MUFA。六倍体亚麻荠携带三种 FAD2 同源物,编码脂肪酸去饱和酶 2 (FAD2),负责从油酸合成亚油酸。在本研究中,为了增加亚麻荠籽油中的 MUFA 含量,我们通过 CRISPR-Cas9 介导的基因编辑生成了 CsFAD2 敲除植物,使用包含 DsRed 作为选择标记的 pRedU6fad2EcCas9 载体、用于驱动覆盖三个 CsFAD2 同源物共同区域的单个向导 RNA (sgRNA) 的 U6 启动子以及用于驱动 Cas9 表达的卵细胞特异性启动子。我们使用来自转化亚麻荠叶片的基因组 DNA 通过 PCR 分析了 CsFAD2 同源物特异性序列。三对 FAD2 同源物的敲除导致矮小的丛生表型,但大大提高了种子中的 MUFA 水平(提高了 80%)。然而,具有两对 CsFAD2 同源物的转化子被敲除,但另一对野生型杂合子显示正常生长,种子 MUFA 产量增加了 60%。这些结果为通过基因组编辑影响多倍体作物生长的基因代谢工程提供了基础。
介绍在生命的第一周,小鼠能够再生受伤的心肌(1,2)。与具有再生能力的其他物种类似,鼠后心脏的再生是通过现有心肌细胞的扩散来实现的(1,3,4)。促脂性免疫细胞的浸润(5),血管生成和动脉生成(6)和心脏组织的神经(7)神经(7)有助于这种短暂的再生能力。在此期间,即使心肌细胞中存在DNA合成,它也主要与核核酸化有关(8)。,已经提出了多倍体或双核心肌细胞的出现,是斑马鱼和鼠后再生后再生能力丧失的原因(9,10)。此外,在较大的哺乳动物和人类中,心肌细胞正在从单核和增殖状态过渡到一生多核的态度(11-13)。几项研究已经解决了再生下降的基础机制,并报告了涉及心肌细胞增殖丧失的转录和代谢机制(14)。ERBB2对心肌细胞的代谢重编程对于再生心脏中心肌细胞的增殖至关重要(15,16)。此外,河马途径效应子YAP的一种活跃形式通过激活胚胎和增殖基因表达程序的表达来促进心脏再生(17)。此外,小型非编码microRNA,例如miR-15(2),mir-199(18)和miR-34a(19)调节心肌细胞增殖。人类基因组含有16,000至100,000长的非编码RNA(LNCRNA)(20,21)。lncRNA被定义为未转化为蛋白质的200个核苷酸的转录本(22)。他们可以调节其他基因的表达(23),并以细胞类型特异性方式表达(22)。
CRISPR/Cas 系统基因编辑作为一种功能性基因组学工具,彻底改变了植物生物学。它通过加速优良品种的开发、创造遗传变异以及帮助驯化野生和孤儿作物,极大地促进了植物育种和作物改良。基因编辑是一个快速发展的领域。一些进步包括开发不同的 Cas 效应物,以增加靶标范围、提高效率,并增强通过碱基编辑和主要编辑进行精确 DNA 修饰的能力。现有的各种 CRISPR 试剂工具箱有助于基因敲除、靶向基因插入、精确碱基替换和多路复用。然而,植物基因组编辑的主要挑战仍然是将这些试剂有效地输送到植物细胞中。由于多倍体和其他基因组重排的普遍存在,植物与其他生物系统相比具有更大、更复杂的基因组结构。此外,植物细胞周围的坚硬细胞壁阻止任何外来生物分子的进入。不幸的是,仅在有限数量的植物物种中建立了用于递送基因编辑试剂的遗传转化。最近,CRISPR 试剂在植物中的递送取得了重大进展。本综述重点探讨这些递送机制,这些机制分为农杆菌介导的递送和突破、基于粒子轰击的生物分子递送和最近的改进,以及原生质体(一种用于植物基因编辑和再生的多功能系统)。植物基因编辑的最终目标是建立高效且不依赖基因型的试剂递送机制,以同时编辑多个目标,并大规模实现无 DNA 的基因编辑植物。
精确修复DNA双链断裂(DSB)对于维持基因组完整性至关重要,因为无法修复DSB会导致细胞死亡。该细胞已经发展了DSB修复的两种主要机制:非同源最终连接(NHEJ)和同源性定向修复(HDR),其中包括单链退火(SSA)和同源重组(HR)。虽然已知某些因素(例如年龄和染色质的状态)会影响DSB修复途径的选择,但在多细胞生物中尚未阐明发育阶段,组织类型和性别的作用。通过分子分析DR-sophila melanogaster在各种胚胎发育阶段,幼虫和成人组织的影响,通过分子分析DR-白色测定法(Tide)。在维持规范(G1/S/S/G2/M)细胞周期的组织中,HR修复的比例最高,并且在两个末端分化和多倍体组织中都被抑制。为了确定性别对修复途径选择的影响,分析了男性和女性的不同组织中的修复。当分子检查含有大部分细胞的组织时,雄性和女性会占据相似的HR和NHEJ比例。然而,当使用DR-White分析的表型分析对男性和雌性前生殖细胞中DSB修复进行分析时,与雄性相比,女性的HR显着下降。这项研究描述了发育,组织特异性循环特征的影响,在某些情况下,性别对DSB修复结果的影响,强调了多细胞生物的修复的复杂性。
在不断变化的气候情景下,草原保护和发展已成为赋予其生态系统服务功能可持续性的当务之急。通过有针对性地对本地草种进行基因改良,可以有效实现这些目标。据我们所知,关于在天然和半天然草原中普遍存在的非栽培草种(柳枝稷、野生甘蔗、草原大麦、狗牙根草、中国银草等)的基因编辑的研究成果非常少。因此,为了探索这一新颖的研究方面,本研究旨在将用于改良栽培草类尤其是甘蔗的基因编辑技术也用于非栽培草类。我们建议将甘蔗作为非栽培草类基因改良的典型作物的假设是,与其他栽培草类(水稻、小麦、大麦、玉米等)相比,甘蔗的多倍体和非整倍体导致基因编辑的复杂性。另一个原因是,考虑到高度的遗传冗余,已经开发和优化了甘蔗(x = 10 – 13)的基因组编辑方案。因此,据我们所知,本综述是第一项客观评估 CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)/Cas9 技术在甘蔗中的概念和功能的研究,评估其高度多功能性、目标特异性、效率、设计简单性和多路复用能力,以探索针对生物和非生物胁迫对非栽培禾本科植物进行基因编辑的新研究视角。此外,甘蔗基因编辑面临的巨大挑战导致了 CRISPR 工具的不同变体(Cas9、Cas12a、Cas12b 和 SpRY)的开发,其技术性也得到了严格评估。此外,还强调了该技术在非栽培禾本科植物基因编辑过程中可能出现的不同局限性。