摘要:DNA双链断裂(DSB)是有害的DNA病变,如果无法正确修复,这会对基因组稳定性产生灾难性后果。dsb可以通过非同源末端连接(NHEJ)或同源重组(HR)来修复。这两种途径之间的选择取决于哪种蛋白质结合到DSB末端以及如何调节其作用。nhej启动了KU复合物与DNA末端的结合,而HR是由5'触发的DNA链的核解度降解引发的,这需要几种DNA核酸酶/解旋酶并产生单链DNA悬垂。dsb修复发生在精确组织的染色质环境中,其中DNA围绕组蛋白八聚体形成核小体。核 - 躯体对DNA末端加工和修复机械施加了障碍。修改DSB周围的染色质组织可以通过去除整个核小体的去除,这要么通过染色质重塑因子的作用,或者是通过染色质重塑因子的作用,或者通过染色体后的转换修改来允许进行正确的DSB修复,从而可以增加染色质的功能,从而增加修复enzymes对DNA的可及性。在这里,我们回顾了酵母酿酒酵母中DSB周围发生的翻译后修饰及其在DSB修复中的作用,并特别注意DSB修复途径选择。
摘要 RNA-DNA 杂交是基因组的表观遗传特征,可提供多种且不断增长的活动范围。通过表征与杂交相互作用的蛋白质,可以了解这些功能,但迄今为止,所有这些分析都集中在哺乳动物身上,这意味着尚不清楚在其他真核生物中是否也发现了类似的 RNA-DNA 杂交相互作用物。非洲锥虫是 Discoba 类群的单细胞真核寄生虫,在核心生物学的几个方面与其哺乳动物宿主存在显著差异。在这里,我们表明 DNA-RNA 杂交免疫沉淀结合质谱法在 T. brucei 哺乳动物和昆虫感染细胞中恢复了 602 个推定的相互作用物,其中一些提供在哺乳动物中也发现的活动,一些提供谱系特异性的活动。我们证明,三种因子(两种假定的解旋酶和一种 RAD51 旁系同源物)的缺失会改变布氏锥虫的核 RNA-DNA 杂交和 DNA 损伤水平。此外,每种因子的缺失都会影响寄生虫抗原变异免疫存活机制的运作。因此,我们的工作揭示了 RNA-DNA 杂交对布氏锥虫生物学的广泛贡献,包括宿主免疫逃避中的新功能以及可能对真核基因组功能至关重要的活动。
药物输送技术的进步使得各种货物(如小分子药物、核酸和蛋白质)能够被封装,并能够靶向特定的组织和细胞类型,以提高输送效率。1-4此外,近年来,这一策略得到了进一步发展,可以控制输送载体的细胞内运输行为,以靶向特定的细胞器。5-8适当的细胞器靶向性可以增强治疗效果,并最大限度地减少不利的副作用。线粒体是亚细胞器中很有希望的靶点,因为它们通过产生三磷酸腺苷(ATP)作为能量来源、控制活性氧(ROS)和钙离子水平以及调节细胞凋亡,在细胞代谢中发挥着重要作用。9、10线粒体的这些关键功能不仅由核 DNA 而且还由线粒体 DNA(mtDNA)中编码的重要蛋白质支持。 11、12 人类的线粒体 DNA 是多拷贝、环状和双链的,编码 37 个基因;22 种转移 RNA (tRNA)、13 种对氧化磷酸化诱导的 ATP 合成至关重要的蛋白质和 2 种核糖体 RNA (rRNA)。13、14 与核 DNA 不同,线粒体 DNA 不受组蛋白包装和保护,而是与解旋酶形成类核 15,并长期暴露于线粒体产生的 ROS,因此容易受到突变的影响,这种风险会随着时间的推移而增加
在整个生命之树中,基因长度各不相同,但大多数的长度不超过几千个碱基对。最大的蛋白质经常报告是约40,000个AA真核生物滴定。甚至更大的蛋白质可能发生在快速扩展的元基因组衍生序列中,但是它们的存在可能会因组装碎片而掩盖。在这里,我们利用基因组策展来完成元基因组衍生的序列,该序列编码了高达85,804 AA的预测蛋白质。总体而言,这些发现阐明了与巨型蛋白质有关的巨大知识差距。尽管预测的蛋白质> 30,000 aa的蛋白质发生在细菌的门中,例如坚硬和静脉细菌,但它们在CA中最常见。全硝基,超小细菌,采用掠夺性生活方式。所有全长巨型基因编码众多跨膜区域,大多数编码不同的SECA死解旋酶结构域。需要在蛋白质子区域的计算机结构预测中识别未经注释的蛋白质段中的结构域,并揭示了与附着和碳水化合物降解有关的推定域。在新的完整和接近完全完整的全硝基化基因组中,许多巨型基因都与与II型分泌系统同源的基因以及碳水化合物进口系统非常接近。这与域含量结合使用,建议
saccharomyces cerevisiae pif1是一种多功能DNA解旋酶,在维持核和线粒体基因组的维持中起多种作用。PIF1的两个同工型通过使用替代的翻译起始站点从单个开放的阅读框架中产生。PIF1的线粒体靶向信号(MT)位于两个起始位点之间,但是尚未确定核定位信号(NLS)。在这里,我们使用序列和功能分析来识别NLS元素。在859氨基酸PIF1的羧基末端结构域中缺乏四个碱性氨基酸(781 kKRK 784)的PIF1(PIF1-NLSΔ)的突变等位基因在野生型水平上表达并保留野生型野生型线粒体界功能。然而,PIF1-NLSδ细胞在四个测试中的核功能中有缺陷:端粒长度维持,Okazaki碎片处理,突破性诱导的复制(BIR)以及与核靶位点结合。将NLS融合了NLS,从Simian病毒40(SV40)T-抗原融合到PIF1-NLSδ蛋白质,可减少PIF1-NLSδ细胞的核缺损。因此,绝大多数核PIF1功能需要PIF1羧基附近的四个碱性氨基酸。我们的研究还揭示了先前描述的功能PIF1-M2等位基因丧失与这项工作中产生的其他三个PIF1突变等位基因之间的表型差异,这对于研究核PIF1功能将很有用。
孤儿疾病中心绽放综合症协会2024赠款计划2 nd Bloom综合征赠款计划将提供一年和两年的赠款,以支持与Bloom综合征有关的研究。所有资金的赠款中最高可授予500,000美元。背景Bloom综合征(BSYN)是一种超稀有的多系统疾病,大大增加了早期癌症的风险。迄今仅报告只有约300例病例,但Bsyn是一组罕见的DNA损伤反应和修复障碍的一部分。位于15q26.1的基因BLM编码为RECQ DNA解旋酶家族蛋白的BLM蛋白。在Ashkenazi犹太人中常见的一个复发突变称为Blmash,约占BSYN病例的30%,而其余的70%的病例是由多个其他具有全部或部分功能损失和一系列结果表型的其他突变引起的。BLM导致Bloom综合征的致病变异导致DNA修复缺陷,进而导致染色体断裂和重排。异常的DNA修复是导致癌症风险增加的原因。对其机制的了解不仅对Bloom综合征患者有益,而且还可以转化为一般的癌症治疗临床创新。我们正在寻求赠款申请,以提高BSYN机制的发现率,并重要的是,为BSYN提供了治疗和/或治疗方法。虽然RFA故意范围广泛,但将优先考虑涵盖以下领域的赠款:
基因组信息的完整而准确的重复对于维持生命所有领域的基因组稳定性至关重要。在大肠杆菌中,复制终止,重复过程的最终阶段,通过多个单向单向叉屏障(由TUS蛋白与基因组TER位点的结合形成的多个单向叉屏障)与“复制叉子陷阱”区域结合在一起。终止通常远离tuster络合物,但是当延迟到一个重壳体允许第二个重建体绕染色体围绕染色体的一半以上时,它们成为叉融合过程的一部分。在这种情况下,在tuster络合物的非允许界面上阻止了重新构体的前置,然后在收敛的回复符合允许的界面时发生终止。为了研究tuster络合物的复制叉融合的序列,我们建立了一个基于质粒的复制系统,我们可以在体外模仿tuster复合物的终止过程。我们开发了一个终止映射测定法,以测量领先的链复制叉进程,并证明当在tuster络合物处的复制叉融合时,DNA模板被15至24个碱基复制。无法通过添加滞后链加工酶或包含几种促进DNA复制的解旋酶来缩小此间隙。我们的结果表明,在Tuster屏障处的准确分叉融合需要进一步的酶促加工,在我们对染色体重复的最终阶段的理解中仍然存在的高点大差距以及具有复制叉子TRAP的进化优势。
摘要。白粉病(Blumeria graminis f. sp. Tritici,(Bgt))是一种世界范围内重要的小麦(Triticum aestivum)真菌叶面病害,造成严重的产量损失。因此,开发抗性基因和解剖抗性机制将有利于小麦育种。Bgt 抗性基因 PmAS846 被转移到来自 Triticum dicoccoides 的六倍体小麦品系 N9134 中,它仍然是最有效的抗性基因之一。在这里,通过 RNA 测序,我们与模拟感染植物相比,在小麦 -Bgt 相互作用中使用成对比较和加权基因共表达网络分析鉴定了三个共表达的基因模块。应激特异性模块的中心基因显著富集在剪接体、吞噬体、mRNA 监视途径、内质网中的蛋白质加工和内吞作用中。选取位于5BL染色体上的诱导模块基因构建蛋白质相互作用网络,预测其中关键的枢纽节点蛋白包括Hsp70、DEAD/DEAH盒RNA解旋酶PRH75、延长因子EF-2、细胞分裂周期5、ARF鸟嘌呤核苷酸交换因子GNOM-like、蛋白磷酸酶2C 70蛋白,并与RLP37、RPP13、RPS2类似物等多个抗病蛋白发生相互作用。基因本体富集结果表明,小麦在Bgt胁迫下可以通过mRNA转录机制激活结合功能基因。其中,GNOM-like、PP2C isoform X1和跨膜9超家族成员9被定位到距离为4.8 Mb的PmAS846基因片段上。该研究为深入理解抗病机制及克隆抗病基因PmAS846奠定了基础。
端粒(ALT)途径的替代延长可在很大一部分癌症中保持端粒长度,这些癌症与临床不良结局相关。因此,对于为Alt Cancer制定新的治疗策略,对ALT机制有更好的了解。SUMO修饰端粒蛋白与Alt端粒相关PML体(APB)的形成,其中端粒聚集并富含DNA修复蛋白,以促进ALT中的同源性远距离DNA合成。但是,仍然未知(如果是这样),Sumo是否支持ALPB形成。在这里,我们表明,含有DNA修复蛋白的相扑凝结物在没有APB的情况下可以维持端粒。在缺乏APB的PML基因敲除Alt细胞系中,我们发现表现为PML和APB的ALT特征所必需的Sumoylation。化学诱导的端粒靶向相扑会在PML无效细胞中产生冷凝物的形成和ALT特征。这种效应需要Sumoylation和Sumo相互作用基序(SIMS)之间的相互作用。从机械上讲,Sumo诱导的效应与端粒处的DNA修复蛋白的积累有关,包括Rad52,Rad51AP1,RPA和BLM。此外,rad52可以以相关方式与BLM解旋酶合作,在端粒上富集相分离,并在端粒上富集Sumo,并促进端粒DNA合成。共同表明,Sumo凝结物形成了DNA修复因子之间的协作,以支持没有PML的ALT端粒维护。鉴于Sumoylation抑制剂在癌症治疗中的有前途的影响,我们的发现表明它们在扰动端粒癌细胞中的驱动端粒维持中的潜在使用。
Senataxin 是一种 RNA:DNA 解旋酶,在转录过程中形成的 RNA:DNA 杂合体 (R 环) 的分解中起着重要作用。R 环参与调节生物过程,例如免疫球蛋白类别转换、基因表达和 DNA 修复。R 环的过度积累会导致 DNA 损伤和基因组完整性丧失。Senataxin 对于维持 R 环的最佳水平以防止 DNA 损伤至关重要,并充当基因组守护者。在细胞核内,Senataxin 与各种 RNA 加工因子以及 DNA 损伤反应和修复蛋白相互作用。Senataxin 相互作用物包括生存运动神经元和锌指蛋白 1,它与它们共同定位在亚核体中。尽管 senataxin 普遍存在,但它的突变会特异性地影响神经元,并导致不同的神经退行性疾病,例如肌萎缩侧索硬化症 4 型和伴有眼球运动障碍的共济失调 2 型,这分别归因于 senataxin 的功能获得突变和功能丧失突变。此外,脊髓性肌萎缩症中 senataxin 水平低(功能丧失)会导致 R 环积聚,从而造成 DNA 损伤和运动神经元变性。Senataxin 可能在多种细胞过程中发挥多种功能;然而,它在 R 环解析和维持基因组完整性方面的新兴作用正在神经退行性疾病领域引起关注。在这篇综述中,我们重点介绍了 senataxin 在 R 环解析中的作用及其作为治疗神经退行性疾病的治疗靶点的潜力。