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World File Search System沉默基因
沉默基因可以降低胆固醇
在 Hepa 1-6 Pcsk9 tdTomato 细胞中进行的体外筛选表明，基于 ZFP 的 ETR 是 Pcsk9 表观沉默的最有效平台。a，左上角，用于比较 Hepa 1-6 Pcsk9 tdTomato 细胞系中不同 ETR 平台效率的实验程序图。右上角，Hepa 1-6 Pcsk9 tdTomato 细胞系的示意图，其中 TAV2A- tdTomato 盒式磁带以框架内的方式靶向 Pcsk9 的最后一个外显子。右下角，不同 ETR 平台的示意图，显示它们与 Pcsk9 启动子区域的 CGI 的相对结合。图片来源：Nature (2024)。DOI: 10.1038/s41586-024-07087-8
一种沉默基因的表观遗传编辑器
尽管近年来分子医学实践取得了巨大进步——反义寡核苷酸 (ASO) 疗法和首个基于 CRISPR 的疗法的获批就是明证——但神经退行性疾病，如朊病毒病、亨廷顿氏病、阿尔茨海默氏病和帕金森氏病，仍然是一项艰巨的挑战。有毒蛋白质聚集与神经退行性疾病有关，这表明基因沉默是一种广泛适用的治疗策略。尽管 ASO 和基于 CRISPR 的沉默具有抑制致病蛋白表达的潜力，但努力尚未成功。在本期第 1421 页，Neumann 等人。( 1 ) 报道了一种新的表观遗传编辑器，可以抑制小鼠大脑中朊病毒蛋白 (PrP) 的表达，为治疗神经退行性疾病提供了一种新方法。
天然无 DNase 的 CRISPR-Cas12c 酶可沉默基因表达
。CC-BY 4.0 国际许可下可用（未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2021 年 12 月 6 日发布。；https://doi.org/10.1101/2021.12.06.471469 doi：bioRxiv 预印本
ACD15，ACD21和SLN调节MBD6对沉默基因和转座元素的积累和迁移率
DNA甲基化通过募集Arabi-Dopsis MBD5/6复合物的部分介导了转座元素和基因的沉默，其中包含甲基-CPG结合结构域（MBD）蛋白MBD5和MBD6，以及MBD6，以及J-Domain含有J-Domain含有蛋白质Silenzio（SLN）。在这里，我们表征了另外两个复杂成员：含有蛋白ACD15和ACD21的α-晶体结构域（ACD）。我们表明，它们对于基因上是必要的，桥接到复合物，并促进异染色质内MBD5/6复合物的高阶多聚化。这些复合物也是高度动态的，MBD5/6复合物的迁移率由SLN活性调节。使用DCAS9系统，我们证明将ACD束缚在异染色质外部的异位部位上可以将MBD5/6复合物的大量积累带入大型核体。这些结果表明，ACD15和ACD21是基因分解MBD5/6复合物的关键组成部分，并作用着驱动CG甲基化（MECG）位点的高阶，动态组件的形成。
有哪些不同的基因治疗方法？
RNA 疗法是使用 RNA 形式的较短遗传物质序列来治疗或预防疾病。由于 RNA 序列和大小的类型很多，会影响细胞功能，因此 RNA 疗法有很多种类型。这些类型包括 mRNA、ASO、miRNA、核糖体 RNA、siRNA 和 tRNA。这些疗法通常涉及基因沉默，即沉默基因以阻止其产生有毒蛋白质。这些类型的疗法通常需要重复给药，因为它们不会永久改变我们的任何 DNA。
转录驱动的 DNA 超螺旋抵消了 H-NS-...
在所有活细胞中，基因组 DNA 都是通过与专用蛋白质相互作用和/或形成多聚螺旋而压缩的。在细菌中，DNA 压缩是动态实现的，与密集且不断变化的转录活性相协调。H-NS 是一种主要的细菌类核结构蛋白，由于其与 RNA 聚合酶的相互作用而特别受关注。H-NS：DNA 核蛋白丝抑制 RNA 聚合酶的转录起始。然而，H-NS 沉默的基因可以通过来自邻近区域的转录激活这一发现表明，延长的 RNA 聚合酶可以分解 H-NS：DNA 丝。在这项研究中，我们提供了证据表明转录诱导的反沉默不需要转录到达沉默基因；相反，它在远处发挥作用。通过在中间片段内引入 DNA 旋转酶结合位点可抑制反沉默，这表明长距离效应是由转录驱动的正 DNA 超螺旋向沉默基因扩散引起的。我们提出了一个模型，其中 H-NS：DNA 复合物在体内在负超螺旋 DNA 上形成，H-NS 桥接了多面体的两条臂。相邻转录产生的正超螺旋的旋转扩散将导致 H-NS 结合的负超螺旋多面体“展开”，从而破坏 H-NS 桥并释放 H-NS。
回顾使用 CRISPR 进行基因编辑的使用情况...
图 3. CRISPR-Cas 应用。 A）基因编辑。利用Cas9可以促进基因组中单个位点或两个位点的切割。在第一种情况（A1）中，切口的修复可以通过 NHEJ 进行，这可以通过随机插入或删除导致基因沉默，或者如果将修复模板引入细胞，则可以通过 HDR 进行修复，这将允许将新序列引入基因组以修改基因、引入点突变等。在第二种情况下（用两个 sgRNA 进行转化），可以发生两次 DNA 切割（A2），因此可以消除 DNA 序列，甚至可以进行易位。 B、C) dCas9 不具有核酸酶活性，也可以与阻遏物或激活物融合使用，以使用 CRISPRi (B) 减少或沉默基因，或使用 CRISPRa (C) 增加基因表达。 （图片由 BioRender.com 生成）
染色体整合子内的盒式重组动力学受毒素-抗毒素系统的调控
整合子是一种自适应细菌装置，在应激条件下将无启动子的基因盒重新排列成可变的有序阵列，从而采集组合表型多样性。染色体整合子通常携带数百个沉默基因盒，整合酶介导的重组导致 DNA 大量切除和整合，对基因组完整性构成潜在威胁。如何调节和控制这种活动（特别是通过选择压力）以维持如此大的盒阵列尚不清楚。在这里，我们展示了含启动子的毒素-抗毒素 (TA) 盒作为在整体盒切除率过高时杀死细胞的系统的关键作用。这些结果强调了 TA 盒调节盒重组动力学的重要性，并深入了解了细菌基因组中整合子的进化和成功。
tgCRISPRi：使用截短的 gRNA 和催化活性 Cas9 进行有效的基因敲除
CRISPR 干扰 (CRISPRi) 是一种在哺乳动物细胞中沉默基因的高效方法，它采用酶失活形式的 Cas9 (dCas9) 与一个或多个与靶基因转录起始位点互补 20 个核苷酸 (nt) 的向导 RNA (gRNA) 复合。此类 gRNA/dCas9 复合物与 DNA 结合，阻碍目标基因座的转录。在这里，我们提出了一种替代的基因抑制策略，即使用活性 Cas9 与截短的 gRNA (tgRNA) 复合。Cas9/tgRNA 复合物与特定靶位点结合而不会触发 DNA 切割。当靶向转录起始位点附近时，这些短的 14-15 nts tgRNA 可有效抑制果蝇体细胞组织中几种靶基因的表达，而不会产生任何可检测到的靶位点突变。 tgRNA 在与 Cas9-VPR 融合蛋白复合时还可以激活靶基因表达或调节增强子活性，并且可以整合到基因驱动中，其中传统 gRNA 维持驱动，而 tgRNA 抑制靶基因表达。
利用 dCas9-VPR 进行遗传性失明的基因治疗——...
催化失活的 dCas9 与转录激活因子 (dCas9-VPR) 融合能够激活沉默基因。许多疾病基因都有对应基因，它们具有相似的功能，但在不同的细胞类型中表达。弥补缺陷基因缺失功能的一个有吸引力的选择是通过 dCas9-VPR 转录激活其功能等效的对应基因。这种方法的主要挑战包括 dCas9-VPR 的递送、激活效率、靶基因的长期表达以及体内的不良反应。使用表达分裂 dCas9-VPR 的双腺相关病毒载体，我们展示了在缺乏视紫红质的视网膜色素变性小鼠模型中有效转录激活和长期表达视锥细胞特异性 M-视蛋白 (Opn1mw)。治疗一年后，这种方法改善了视网膜功能，减轻了视网膜变性，没有明显的不良反应。我们的研究表明，dCas9-VPR 介导的功能等同基因的转录激活对于治疗遗传疾病具有巨大潜力。