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一种测量小儿种群中线粒体DNA拷贝数的方法
保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。（未经同行评审证明）是作者/资助者，他已授予Medrxiv的许可证，以永久显示预印本。此预印本版的版权持有人于2024年3月21日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.03.19.24304372 doi：medrxiv preprint
无症状和有症状 COVID-19 患者血浆线粒体 DNA 拷贝数比较
简介：自 COVID-19 大流行开始以来，已报告 COVID-19 患者的临床表现范围广泛，从无症状感染到轻度或重度疾病和死亡。研究表明了几种可能影响 COVID-19 临床结果的因素。促炎状态和抗病毒反应受损被认为是重症 COVID-19 的主要促成因素。考虑到线粒体在调节对病原体的免疫反应、促炎信号传导和细胞死亡方面发挥着重要作用，它在 SARS-CoV-2 感染中受到了广泛关注。最近的研究表明，高水平的无细胞线粒体 DNA（cf-mtDNA）与 COVID-19 重症监护病房 (ICU) 入院和死亡风险增加有关。然而，关于 SARS-CoV-2 感染中 cf-mtDNA 的研究很少，主要集中于重症 COVID-19 病例。在本研究中，我们调查了 COVID-19 患者的 cf -mtDNA 拷贝数，并比较了无症状病例和有症状病例，并评估了临床价值。我们还确定了研究组中的 cf -核 DNA (cf -nDNA) 拷贝数和线粒体转录因子 A (TFAM) mRNA 水平。
线粒体DNA氧化，甲基化和双极抑郁症的拷贝数改变
情绪障碍，包括重度抑郁症（MDD）和双相情感障碍（BD），是普遍且致残的精神疾病（1）。情绪障碍的患者表现出由遗传和环境因素的复杂相互作用引起的症状（2-4）。尽管有很多发现，涉及各个级别的结构和功能改变，从微结构和分子途径到神经网络，但对抑郁症基本机制的理解仍然很少（4）。最近的证据表明，情绪障碍与几种机制有关，包括表观遗传调节和氧化应激，这可以触发基因组材料中的各种修饰，例如DNA甲基化或氧化（3，5，6）。表观遗传调节包括控制基因表达的机制，而DNA核苷酸序列没有任何变化。越来越多的报告表明表观遗传机制，例如DNA甲基化，组蛋白修饰和非编码RNA可能在情绪障碍的发病机理以及对药理干预措施的反应中起关键作用（3、5、7、8）。在表观遗传机理中，DNA甲基化是情绪障碍中最广泛的研究，涉及将甲基添加到DNA分子中。DNA甲基化改变经常在抑郁症患者中显示（9）。除了甲基化变化外，DNA还易于自由基氧化，从而导致氧化引起的DNA损伤。以前的证据支持氧化诱导的DNA损伤在抑郁症的发病机理中存在（10 - 13）。但是，这些发现仅基于核遗传物质在内的核DNA和RNA的修改。线粒体是半自治的细胞器，其中包含其自己的，圆形的，母体遗传和双链（即重和轻链）线粒体DNA（mtDNA），并用作人体的主要能量供应。mtDNA编码属于电子传输链复合物，22个转移RNA和2个核糖体RNA的13个多肽，并包含一个非编码区域，其中包括位移环（D-Loop）（14，15）。mtDNA的改变可能会导致线粒体基因表达的变化，从而影响人体的线粒体功能和生物能调节，从而导致线粒体功能障碍（16）。线粒体功能障碍已被确定为抑郁症各个方面的关键机制之一，例如精神症状和神经认知异常以及早期衰老（17，18）。先前的研究报告了MDD和BD（19，20）中线粒体代谢产物，基因或蛋白质水平的异常，并提出了类似的线粒体功能障碍，这些疾病之间的线粒体功能障碍（21 - 23）。尽管mtDNA比核DNA更容易受到基因组修饰的影响（例如甲基化和氧化）（24，25），但识别mtDNA修饰，
参考材料8366 EGFR和MET基因拷贝数标准癌症测量值
目的：通过参考材料（RM）8366传递的值旨在将人类表皮生长因子基因（EGFR）和人类MET原始癌基因，受体酪氨酸激酶基因（MET）与未扩增的参考基因的比率进行协调。注意：有关可识别私人信息的“使用和隐私协议”，请参见第2页。eGFR基因扩增和相关的蛋白质表达增加并与许多人类恶性肿瘤的发病机理有关。在几种类型的癌症中，EGFR基因的扩增（增加）和蛋白质过表达被用作确定治疗治疗的生物标志物，并预测响应抗EGFR靶向治疗的临床结果[1]。MET基因扩增，导致蛋白质表达增加和MET受体的组成性激活。进行了各种临床试验，以评估癌症患者选择性MET抑制剂的安全性和功效。但是，对MET水平的准确评估仍然是一个挑战[2]。rm 8366由从六个人类癌细胞系中提取的基因组DNA组成，这些人类癌细胞系具有不同量的EGFR和MET基因。六个纯化的基因组DNA在缓冲液中，由10 mmol/L 2-Amino-2-（羟甲基）丙烷-1,3-二醇（TRIS）和0.1 mmol/L乙二胺二苯甲酸乙酸乙酸disodium disodium sal（EDTA）pH 8.0（TE -4）（TE -4）。描述：RM的一个单位由每个组件的一个小瓶组成，其中包含大约100μl的DNA溶液。六个成分是源自人类细胞系A-431，BT-20，C32，Daoy，HS 746T和SNU-5的基因组DNA材料，分别标记为A，B，C，C，D，E和F。在准备稀释液时，请考虑单个组件中的EGFR和MET放大的水平，以确保EGFR和MET拷贝数在您使用的测定的工作范围内。这些小瓶中的每一个都被标记，并用颜色编码的螺钉盖密封。未认证的值：未认证的值适合用于方法开发，方法协调和过程控制，但不为国际单位系统（SI）或其他高阶参考系统提供计量学可追溯性[3]。在表1和2中显示了95％可靠间隔和95％预测间隔的EGFR和MET副本比例的非认证值。附加信息：EGFR，MET和每个微层的基因副本的潜在兴趣值；附录A中提供了其他信息。有效期：未认证的值在指定的测量不确定性中有效，直到2027年12月31日。如果材料存储或使用不当，损坏，污染或其他修改，则值分配将无效。维护未认证的值：NIST将监视此材料的有效期结束。如果发生了实质性的技术变化，影响了此期间未认证的值，NIST将更新此参考材料信息表并通知注册用户。注册将有助于通知。RM用户可以从NIST SRM网站上可用的链接在线注册，也可以填写用RM提供的用户注册表格。在使用该材料交付的任何值之前，用户应验证其具有此文档的最新版本，可通过NIST SRM网站（https://www.nist.gov/srm）获得。
拷贝数畸变驱动激酶重新布线，导致癌症的遗传脆弱性
体细胞DNA拷贝数变化（CNV）在癌症中很普遍，并且可以驱动癌症进展，尽管在改变细胞信号状态下通常具有未表征的作用。在这里，我们整合了5,598个肿瘤样品的基因组和蛋白质组学数据，以鉴定导致异常信号转导的CNV。由此产生的关联概括了已知的激酶 - 基底关系，并进一步的网络分析优先考虑可能因果基因。在癌细胞系中复制了43％，包括在多种肿瘤类型中鉴定出的44种强大的基因磷材料。实验验证了几个预测的河马信号调节剂。使用RNAi，CRISPR和药物筛选数据，我们发现癌细胞系中激酶成瘾的证据，确定靶向激酶依赖性细胞系的抑制剂。我们建议基因的拷贝数状态，作为激酶抑制差异影响的有用预测指标，这是一种抗癌疗法的策略。
GENESPACE 追踪多个基因组中的感兴趣区域和基因拷贝数变异
摘要 许多分类群中多个染色体规模的参考基因组序列的开发已产生对分子进化模式和过程的高分辨率视图。尽管如此，利用跨多个基因组的信息仍然是几乎所有真核生物系统中的重大挑战。这些挑战包括研究染色体结构的进化、寻找数量性状基因座的候选基因以及检验有关物种形成和适应的假设。在这里，我们提出了 GENESPACE，它通过整合保守的基因顺序和直系同源性来解决这些挑战，以确定所有基因在多个基因组中的预期物理位置。我们通过从三个生物组织水平剖析存在-缺失、拷贝数和结构变异来证明这一实用性：跨越 3 亿年的脊椎动物性染色体进化、跨禾本科（草类）植物家族的多样性以及 26 个玉米品种。 GENESPACE R 包中构建和可视化同源直系同源性的方法为现有的基因家族和同源性程序提供了重要的补充，特别是在多倍体、杂交和其他复杂基因组中。
复制应力产生独特的DNA拷贝数改变和染色体量表损失
抽象背景：癌症染色体不稳定性的主要驱动力是复制应力，DNA复制的减慢或失速。尚不清楚如何连接复制应力和基因组不稳定性。蚜虫蛋白诱导的复制应力会在常见的脆弱部位诱导分裂，但是易于脆弱的确切原因，并且没有充分探索复制应力的急性基因组后果。结果：我们表征单个二倍体非转化细胞中的DNA拷贝数改变（CNA），这是由一个细胞周期在蚜虫或羟基脲存在下引起的。产生了多种类型的CNA，与不同的基因组区域和特征相关，观察到的拷贝数景观在蚜虫蛋白和羟基脲诱导的复制应力之间是不同的。将CNA与基因表达和单细胞复制时间分析的耦合细胞类型分析指向蚜虫中最复发的染色体尺度CNA的致病性大基因。这些在RPE1上皮细胞中的7号染色体上聚集在染色体上，但染色体在BJ成纤维细胞中。染色体臂水平CNA还会产生含有这些染色体的染色质和微核。结论：由复制应力驱动的染色体不稳定性通过局灶性CNA和染色体臂尺度的变化发生，后者仅限于很小的子集染色体区域，潜在地倾斜了癌症基因组的进化。复制应力的不同诱导者导致独特的CNA景观，从而提供了机会，从而得出了特定复制应力机械的拷贝数签名。单细胞CNA分析揭示了复制应力对基因组的影响，从而提供了对癌症中染色体不稳定性的分子机制的见解。
通过基因了解拷贝数变异：16p11.2 缺失和重复综合征的分子视角
神经发育障碍 (NDD) 包括广泛的病理状况，影响全球 4% 以上的儿童，具有共同的特征并呈现出多样化的遗传来源。它们包括临床定义的疾病，例如自闭症谱系障碍 (ASD)、注意力缺陷多动障碍 (ADHD)、运动障碍例如抽动症和图雷特综合症，但也包括更加异质性的疾病，例如智力障碍 (ID) 和癫痫。精神分裂症 (SCZ) 最近也被提出属于 NDD。NDD 的相对常见原因是拷贝数变异 (CNV)，其特征是染色体一部分的增加或丢失。在这篇综述中，我们重点关注 16p11.2 染色体区域的缺失和重复，这些缺失和重复与 NDD、ID、ASD 以及癫痫和 SCZ 有关。人类携带者呈现的一些核心表型可以在动物和细胞模型中重现，这也突出了 16p11.2 CNV 相关表型所依赖的显著神经生理和信号传导改变。在这篇综述中，我们还概述了 16p11.2 基因座内的基因，包括部分已知或未知功能的基因以及非编码 RNA。在调节与 16p11.2 缺失相关的一些病理表型方面，MVP 和 MAPK3 之间观察到了一种特别有趣的相互作用。阐明它们在细胞内信号传导中的作用及其功能联系将是设计 16p11.2 CNV 相关综合征新治疗策略的关键步骤。
相对于不同组织之间的核DNA量的线粒体DNA拷贝数差异
线粒体DNA是研究和诊断领域的广泛测试的遗传标记。尽管如此，对不同组织中其丰度和质量的了解仍然很少。为了获得有关mtDNA含量和质量的更深入的知识，我们研究了九个组织，包括血液，骨骼，脑，头发（根和轴），心肌，肝脏，肺，肺，骨骼肌，骨骼肌和颊粘膜，以及使用两个实时定量PCR的个体使用，具有不同的基于PCR的个体，具有不同的MTDNA和NDNA和NDNA的ndnna和NDNDNA。结果表明，nDNA的数量是估计个体组织中mtDNA量以及跨个体组织的较弱的替代物。尤其是头发显示出极大的变化，描绘了每个头发碎片的多个mtDNA分子的范围。此外，降解可能会导致PCR可用的片段更少。结果要求在下游基因分型测定之前平行确定mtDNA的数量和质量。