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使用 - UCL Discovery 的体内 CRISPR-Cas9 递送
隐性营养不良型大疱性表皮松解症是一种破坏性的皮肤脆弱性疾病，其特征是皮肤反复起水疱、瘢痕，并且有较高的罹患鳞状细胞癌的风险，该病是由 COL7A1 基因突变引起的，COL7A1 基因编码 VII 型胶原蛋白，而 VII 型胶原蛋白是连接真皮和表皮的锚定纤维的主要成分。以前已经通过基因编辑在患者细胞中体外校正 COL7A1。然而，要想直接治疗这种疾病特有的水疱性病变，就必须采用体内编辑方法。我们现在已经生成了用于 CRISPR-Cas9 递送的腺病毒载体，以去除 COL7A1 的第 80 外显子，该外显子包含西班牙患者中非常普遍的移码突变。为了进行体内测试，使用了人源化皮肤小鼠模型。在用外科打孔器在再生患者皮肤移植上产生的切除伤口中填充嵌入纤维凝胶中的腺病毒载体后，观察到皮肤的有效病毒转导。用载体治疗的伤口区域基底膜区 VII 型胶原沉积与真皮-表皮粘连的恢复相关，表明隐性营养不良性大疱性表皮松解症 (RDEB) 患者的皮肤病变可以通过体内 CRISPR-Cas9 递送直接治疗。
非双重遗传病的基因组编辑......
《自然》杂志上发表的一篇文章（ Anzalone 等人，2019 年）报道了一种基因组编辑实验方法的开发，该方法无需双链断裂 (DSB) 或供体 DNA (dDNA) 模板，即可介导人类基因组中所有可能的碱基到碱基的转换、“插入/缺失”和组合。Prime 编辑是一种新颖的基因组编辑方法，它利用一种比平常更长的单向导 RNA (gRNA)，称为 Prime 编辑 gRNA (pegRNA)，以及一种由 Cas9 H840A 切口酶与工程逆转录酶 (RT) 融合而成的融合蛋白。Prime 编辑被描述为“搜索和替换”碱基编辑技术，它在 gRNA 的延伸中提供所需的遗传构建体，然后使用 RT 酶将其转化为 DNA。与传统的 CRISPR-Cas 设备相比，新方法无需同时递送校正 DNA 模板，可执行所有可能的核苷酸替换（包括针对相当一部分遗传疾病的替换），解决插入/缺失引起的移码问题，并减少脱靶编辑。Prime 编辑是对现有 CRISPR 编辑系统的一个令人兴奋的新补充，在许多情况下甚至可能是一种改进。然而，Prime 编辑带来了新的挑战。克服这些障碍并在体内应用 Prime 编辑，将带来针对罕见遗传疾病的新型基因组编辑疗法。
cle裂，先天性心脏病和发育延迟，涉及MEIS2杂合突变，患有注意力缺陷多动障碍的患者：病例报告
此病例是首次报告的MEIS2基因突变患者，他主要表现出明显的注意力为主要表现，并被诊断为ADHD，需要甲基苯甲酸酯治疗。它的特征是独特的临床特征，其与先前报道的MEIS2基因突变病例不同。在这里，我们报告了一个患有多动症和合并症的女儿。她接受了甲基苯甲酸酯的治疗，每天以18毫克的剂量开始，根据她的注意力表现，每天逐渐增加到45毫克，同时还接受了身体和语言康复培训。此外，父母每天都会让孩子在家里阅读和重述故事。经过2年的治疗后，量表结果表明该儿童的注意力仍然适中。因此，她接受了整个外显子组测序（WES），表明她的Meis2基因带有从头移码突变（C.934_937del，p。Leu312argfs*11）。将患者的特征与也患有MEIS2突变的其他患者的特征进行了比较后，我们发现患者的left裂，心脏异常和较小的面部畸形都非常可比。宽阔的额头，伸长和拱形的眉毛以及帐篷形的上唇是轻度面部畸形特征的例子。亚型。此病例进一步支持基因检测在表现出次等的ADHD患者中的关键作用此外，较不常见的特征包括多动症，学习困难，听力丧失，反复发生的呼吸道感染，哮喘，鼻炎，遗传和牙科腔。
最初发表于：Heeb，Laura V；塔斯科帕兰，贝图尔；卡特苏拉斯（Katsoulas），安东尼奥斯（Antonios）；贝芬格，米哈尔；克拉维恩，皮埃尔-阿兰；狗头人，塞巴斯蒂安；古普塔，
免疫抑制分子程序性细胞死亡配体 1 (PD-L1) 已被证明在自身免疫、感染和癌症等病理中发挥作用。PD-L1 不仅在癌细胞上表达，而且在未转化宿主细胞上的表达也与癌症进展有关。小鼠系统中 PD-L1 缺陷的产生使我们能够专门研究 PD-L1 在生理过程和疾病中的作用。最通用且最易于使用的位点特异性基因编辑工具之一是 CRISPR/Cas9 系统，它基于 RNA 引导的核酸酶系统。与其前身锌指核酸酶或转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 类似，CRISPR/Cas9 催化双链 DNA 断裂，这可能导致由于非同源末端连接 (NHEJ) 的随机核苷酸插入或缺失而导致的移码突变。此外，尽管不太常见，但 CRISPR/Cas9 可以在存在合适模板的情况下通过同源定向修复 (HDR) 导致插入确定的序列。在这里，我们描述了使用 CRISPR/Cas9 在小鼠 C57BL/6 背景下敲除 PD-L1 的方案。外显子 3 的靶向结合 HindIII 限制位点的插入会导致过早终止密码子和功能丧失表型。我们描述了靶向策略以及创始者筛选、基因分型和表型。与基于 NHEJ 的策略相比，所提出的方法可产生具有与 NHEJ 相当的效率和时间线的确定终止密码子，生成方便的创始者筛选和基因分型选项，并且可以快速适应其他目标。
社论：机器学习高级动态组学数据分析助力精准医学
通过蒙特卡洛特征选择方法和重复增量剪枝以减少错误方法，将分类规则作为潜在的非侵入性生物标志物。刘哲等人对结直肠癌患者的等位基因特异性表达 (ASE) 进行了全基因组分析，系统地了解了 ASE 如何与肿瘤和正常组织有关。胡等人利用 RNA 测序数据通过生物信息学分析来识别和量化心房颤动 (AF) 中的环状 RNA，并通过竞争内源性 RNA 网络和蛋白质 - 蛋白质相互作用网络表征其潜在功能。石晓玲等人通过全外显子组测序筛选了一组完全性肺静脉异常连接病例和健康对照者的稀有拷贝数变异，提供了与罕见先天性出生缺陷相关的候选基因。吴等人对一个HSCR家系的7个成员进行了全外显子组测序，首次报道了导致可遗传的HSCR的RET移码变异p.Phe147del。谢志军等通过全外显子组测序，研究了一组无关的肺动脉闭锁患者和一组人群匹配的健康儿童对照队列中的罕见拷贝数变异（CNV），有助于阐明关键的疾病基因和新的发病机制见解。孟某等结合靶向测序和Hotspot3D计算方法，对中国非小细胞肺癌患者的驱动基因突变做了简要的研究报告。
Dnaaf5基因剂量对原发性纤毛运动障碍表型的影响
DNAAF5 是一种运动蛋白组装因子，与常染色体异质隐性遗传的纤毛运动障碍、原发性纤毛运动障碍 (PCD) 有关。等位基因杂合性对纤毛运动功能的影响尚不清楚。我们使用 CRISPR-Cas9 基因组编辑小鼠来重建在轻度 PCD 患者中发现的人类错义变异和 Dnaaf5 中的第二个移码无效缺失。携带 Dnaaf5 异等位基因的幼崽表现出明显的错义和无效基因剂量效应。无效 Dnaaf5 等位基因的纯合是胚胎致死的。具有错义和无效等位基因的复合杂合动物表现出严重疾病，表现为脑积水和早期致死。然而，错义突变纯合的动物存活率提高，超微结构分析观察到纤毛功能和运动组装部分保留。值得注意的是，相同的变异等位基因在不同的多纤毛组织中表现出不同的纤毛功能。对突变小鼠分离的气道纤毛进行蛋白质组学分析，发现 DNAAF5 变体中一些轴丝调节和结构蛋白有所减少，而这些蛋白此前从未被报道过。对小鼠和人类突变细胞的转录分析显示，编码轴丝蛋白的基因表达增加。这些发现表明，纤毛运动组装存在等位基因特异性和组织特异性分子要求，这可能会影响运动性纤毛病的疾病表型和临床轨迹。
使用 CRISPR/Cas9 在成纤维细胞 NIH3T3 中进行 BMPR2 编辑 (...
肺血管内皮细胞和平滑肌细胞功能障碍，以及肺血管内皮细胞和平滑肌细胞的进行性增生导致肺血管闭塞。（3）遗传变异是与肺动脉高压相关的重要因素之一。据推测与肺动脉高压有关的主要基因是骨形态发生蛋白受体Ⅱ（BMPR2）。超过80%的肺动脉高压患者和6-40%的特发性肺动脉高压患者有BMPR2突变。（4-7）肺动脉高压的发展与BMPR2功能改变或BMPR2表达降低有关。（8）原发性（特发性）和家族性肺动脉高压患者均显示BMPR2蛋白表达降低。继发性肺动脉高压患者的血管中 BMPR2 的表达也较低。(9) 已发现与肺动脉高压相关的 BMPR2 的几种突变，包括无义突变、错义突变、移码突变和显著的基因重排。(10) BMPR2 属于转化生长因子β (TGF-β) 细胞信号传导超家族。除 TGF-β 外，BMPR2 还有几种其他配体，如骨形态发生蛋白 (BMP) 和几种生长分化因子。(8) 先前进行的综述表明，BMPR2 缺陷与血管内膜厚度增加有关。(11) 肺动脉内皮细胞 (PAEC) 中敲除 BMPR2 会增加 PAEC 凋亡。使用 siRNA 沉默 PAEC 中的 mRNA BMPR2 也会增加 PAEC 的增殖和迁移。(12-13) 在肺平滑肌细胞 (PASMC) 中，BMPR2 是 PAH 发展的重要因素，包括两个主要方面：增殖增加和凋亡减少。BMPR2 信号失调与 PAH 中的平滑肌细胞 (SMC) 的特征有关。(14) 然而，关于 BMPR2 缺乏对成纤维细胞的影响的数据有限，成纤维细胞是血管壁结构的主要成分之一。
研究文章在种子衰老中累积的基因组损害导致植物基因组不稳定性和生长抑制
成功的发芽和幼苗建立是自然环境中作物产量和植物生存的重要决定因素。发芽势受到次优环境条件的损害，这些环境条件会导致种子老化和高水平的基因组损伤。然而，在随后的幼苗生长上积累的DNA损伤的诱变和生长抑制潜力在很大程度上是未知的。拟南芥种子在染色体断裂修复因子DNA连接酶4和DNA连接酶6中表现出对自然衰老的影响的超敏反应，相对于野生型种子，发芽活力和幼苗生物量降低。在这里，我们确定陈旧的拟南芥种子在根生组织中显示出较高的程序性细胞死亡（PCD）水平，该拟南芥持续到幼苗建立中，在DNA双链断裂中表现出较高的细胞死亡。报告基线确定了种子老化对突变水平和肉体内重组频率的影响。种子恶化导致萌发幼苗的移码突变和基因组不稳定性的水平显着升高。因此，在植物生命周期的种子阶段产生的升高水平的基因组损伤可能对植物的随后发育产生显着影响。此外，种子老化的诱变作用可能对植物种群和生态系统的基因组稳定性具有长期影响。总体上，我们确定了在次优质量种子对随后的植物生长和基因组稳定性的影响中累积的基因组损害，这对农作物产量和植物生存的影响有相关的影响。
引用本文：Aboulalaa K、Laraqui A、Tagajdid R、Ennibi K、Ennaji MM。TP53 基因的种系突变可能是前列腺癌发生的关键因素
目的：本研究旨在调查在已知患有前列腺癌的男性血液中是否可以检测到 TP53 基因外显子 5 的种系变异，并评估影响该基因的基因组变异与患者临床病理特征之间的潜在关联。方法：对 48 例确诊为前列腺癌的男性血液样本进行 TP53 种系突变分析，并通过 Sanger 测序进行确认。根据患者的病理标准分析高频突变的频率和分布，并进行计算研究以评估新突变的影响。结果：Sanger 测序显示，79% 的研究人群携带 TP53 基因突变。总之，该基因共鉴定出 137 种突变，其中 115 种是新突变。移码突变最为常见；15 例（31%）记录了 c.392delA 突变；突变 c.383delC 和 c.432delG 的频率分别为 12.5% 和 10%。最常见的错义突变是变体 c.502C>A (p.His168Asn)，发生在 11 名患者 (23%) 中。在一名患者中发现了一个无义突变，导致 126 位 (酪氨酸) 出现终止密码子。受这些改变影响的所有密码子都是蛋白质 TP53 的 DNA 结合域的一部分。结论：在前列腺癌患者中观察到的种系突变频率和 TP53 基因中记录的新突变可能支持该基因的基因组改变与前列腺癌发生之间存在潜在关联，从而构成一种工具，类似于 DNA 修复途径中的其他基因，例如 BRCA1 和 BRCA2。这可能有助于前列腺癌诊断和治疗策略的进步。
鸡基因组编辑技术及其在食品工业中的应用
但是，鸡等鸟类每天只能产一个卵子，因此，为了获得一个细胞分裂前的受精卵，即原核合子，必须解剖母鸡并从输卵管中采集，这非常低效。此外，鸟类卵子的蛋黄很大，很难直接显微操作受精卵。因此，为哺乳动物等其他动物物种建立的方法不能用于生产基因组编辑鸡。因此，我们的研究小组决定使用原始生殖细胞（PGC），即生殖细胞的起源（图3）。在鸟类中，PGC在3天大的胚胎的血管中循环，这是其他动物物种中很少见到的独特现象。我们一直在利用从3天大的胚胎中采集的PGC研究鸡的受精机制。利用1号染色体（CM1）的培养技术等，建立了在培养皿中培养PGC的同时进行基因组编辑的方法。将基因组编辑雄性的培养PGC移植到同性的受体胚胎中时，移植的基因组编辑PGC和受体自己的PGC在受体胚胎的睾丸中共存，从而产生生殖系嵌合鸡。生殖系嵌合鸡的睾丸产生来自基因组编辑PGC的精子，通过与野生型雌性交配，可以获得部分目标基因序列杂合缺失的基因组编辑鸡（第一代：G1）。接下来，在性成熟雄性和雌性的G1交配获得的后代中，出现了基因纯合缺失的基因组编辑鸡（第二代：G2）。在纯合缺失的基因组编辑鸡中，目标基因序列的删除会引起移码，从而导致终止密码子的过早出现，从而使基因功能失活并阻止正常的蛋白质产生。