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World File Search System解旋酶
MCM7 纯合突变导致常染色体隐性原发性小头畸形和智力障碍
摘要 背景 微染色体维持 (MCM) 复合物成分 2、4、5 和 6 与人类疾病有关，其表型包括小头畸形和智力障碍。MCM 复合物具有 DNA 解旋酶活性，因此对复制叉的起始和延长很重要，并在增殖的神经干细胞中高度表达。 方法 应用全外显子组测序来确定指数家族神经发育疾病的遗传原因。通过定量实时 PCR、原位杂交和免疫染色来表征 Mcm7 的表达模式。为了证明已鉴定的 MCM7 的致病性质，进行了原理验证实验。结果我们报告称，MCM7 中的纯合错义变异 c.793G>A/p.A265T（g.7:99695841C>T，NM_005916.4）与常染色体隐性原发性小头畸形 (MCPH)、严重智力障碍和行为异常有关，该病与三名受影响个体的近亲家系有关。我们发现小鼠中 Mcm7 的时空表达模式与增殖状态一致：Mcm7 在小鼠早期发育阶段和大脑增殖区表达较高。因此，与分化的神经元相比，Mcm7/MCM7 水平在未分化的小鼠胚胎干细胞和人类诱导多能干细胞中尤其可检测到。我们进一步证明，小鼠神经母细胞瘤细胞中 Mcm7 的下调会降低细胞活力和增殖，并且作为概念验证，野生型而非突变型 MCM7 的过度表达可以抵消这种影响。结论我们报告了 MCM7 突变是常染色体隐性 MCPH 和智力障碍的新原因，并强调了 MCM7 在神经系统发育中的重要作用。
纳米比亚大学
3. 在制造转基因细菌的过程中会发生哪些事件的顺序 A. 提取所需基因和 连接基因和质粒 将质粒插入细菌细胞 转化的细菌细胞的生长 B. 转化的细菌的生长 将质粒插入细菌 提取所需基因 C. 将质粒插入细菌 转化的细菌细胞的生长 提取所需基因 D. 将质粒提取入细菌 提取细菌细胞的生长 4. 什么酶在限制片段之间形成共价键？ A. DNA 引物酶 B. DNA 解旋酶 C. DNA 连接酶 D. DNA 聚合酶 5. 克隆载体的典型特征是什么？ A. 在某些条件下生长时，细菌细胞没有它就无法存活。 B. 它含有允许插入外来 DNA 片段的限制位点。 C. 它可以在细菌细胞中复制。 D. 以上所有。 6. 为了将人类基因插入质粒，两者必须 A. 编码相同的基因产物。 B. 被相同的限制性酶切割。 C. 源自同一类型的细胞。 D. 具有相同的序列 7. 农杆菌在转基因植物生产中的作用是什么？ A. 农杆菌基因被插入植物 DNA 中，使植物具有不同的特性。 B. 转基因植物对害虫农杆菌具有抗性。农杆菌被用作将基因转移到植物细胞中的载体。 D. 植物基因被整合到农杆菌基因组中
“利用 CRISPR-Cas3 在人类多能干细胞中引入大量基因组缺失”。引自：当前协议
CRISPR-Cas 系统为研究人员提供了真核基因组编辑工具和治疗平台，可以靶向体细胞器官中的疾病突变。大多数此类工具采用 II 型（例如 Cas9）或 V 型（例如 Cas12a）CRISPR 酶在基因组中造成 RNA 引导的精确双链断裂。然而，此类技术在进行有针对性的大片段缺失方面能力有限。最近，在微生物中普遍存在并表现出独特酶特征的 I 型 CRISPR 系统已被用于有效地在人类细胞中造成大片段染色体缺失。I 型 CRISPR 首先使用一种称为 Cascade 的多亚基核糖核蛋白 (RNP) 复合物来找到其引导互补的靶位，然后招募解旋酶核酸酶 Cas3 沿着目标 DNA 行进并以高持续性进行长距离撕裂。当以纯化的 RNP 形式引入人体细胞时，CRISPR-Cas3 复合物可有效诱导 CRISPR 靶位点上不同长度（1-100 kb）的大型基因组缺失。由于这种独特的编辑结果，CRISPR-Cas3 在诸如去除整合的病毒基因组和研究影响基因功能和人类疾病的结构变异等任务中具有巨大前景。在这里，我们提供了使用 CRISPR-Cas3 引入大型缺失的详细方案。我们描述了从 Thermobifida fusca 中纯化 IE 型 CRISPR 蛋白 Cascade 和 Cas3、将 RNP 电穿孔到人体细胞中以及使用 PCR 和测序表征 DNA 缺失的分步程序。我们在此重点关注人类多能干细胞，因为它们具有临床潜力，但这些方案将广泛应用于其他细胞系和模型生物，包括大型基因组缺失、全基因或染色体去除、以及非编码元素的 CRISPR 筛选等。© 2022 Wiley Periodicals LLC。
概念清理——重新发布动物模型和相关生物材料的研究开发（R21）
ORIP 2021-2025 战略计划的一个主要主题是促进开发并确保提供最高质量和最有用的动物模型和相关资源，以促进人类疾病研究。作为 ORIP 的 NIH 重点的一部分，ORIP 寻求改进和传播多个 NIH 研究所和中心 (IC) 感兴趣的最佳动物模型。因此，ORIP 制定了动物模型 R21 计划，以鼓励创新研究开发、表征和改进动物模型、生物材料和新技术，以更好地了解人类健康和疾病，并寻求旨在改善干扰动物用于生物医学研究的疾病诊断和控制的项目。拟议的 R21 项目必须广泛应用于多个 NIH IC，并探索多个身体系统或评估影响多个身体系统的疾病。 R21 计划由美国国家研究资源中心于 2007 年设立，自 2012 年以来在 ORIP 的管理下不断发展。为了符合 ORIP 的使命，即授予资助以支持研究资源（例如人类疾病动物模型），该 R21 计划满足了对更可预测和更易于生物医学研究的动物模型的需求，并满足了开发动物模型的技术进步需求。自 2013 年以来，ORIP 已为动物模型 R21 计划发布了 4 项资助机会公告 (FOA)，分别是 PA-13-145（2013-2016 年）、PA-16-141（2016-2019 年）、PAR-19-369（2019-2021 年）和 PAR-21-167（2021-2024 年）。对于 PA-13-145 ，154 份申请中有 29 份获得资助，对于 PA-16-141 ，187 份申请中有 35 份获得资助，奖励率同样为 19%。在 PAR-19-369 的两年期间，76 份申请中有 19 份获得资助（奖励率为 25%）。根据 PAR-21-167 ，将继续接受申请并颁发奖励。R21 资助机制旨在鼓励探索性/开发性研究，为项目开发的早期和概念阶段提供长达 2 年的支持，总直接成本不超过 275,000 美元。平均而言，ORIP 支持的 R21 奖励的总成本约为 410,000 美元。ORIP 的动物模型 R21 计划取得了重大进展和影响。 PA-13-145 和 PA-16-141 项下的奖项分别产生了 114 和 87 份出版物，其中约 80% 的奖项至少有一篇出版物。截至 2022 年 3 月，与 PA-13-145 和 PA-16-141 相关的出版物分别被引用了 2,165 次和 796 次。PA-13-145 的出版物和引用数量较高，是因为其发布日期比 PA-16-141 更早。尽管 PAR-19-369 去年才结束，但迄今为止，根据该 FOA 已报告了三份出版物。该动物模型计划中的大多数 R21 申请和奖项都集中在动物模型和技术开发上，主要模型是小鼠，其次是苍蝇和斑马鱼。许多这些高风险、高回报的研究促成了新技术、方法和应用的开发，这些技术、方法和应用将对生物医学研究产生影响。其中一个例子是授予贝勒医学院的一项名为“将复杂的系统内源性表达模式解析为亚细胞高分辨率定位”的奖项，产生了 6 篇出版物。其中一篇出版物是关于通过多路复用基于药物的单步选择和反选择有效生成转基因苍蝇的方法和遗传种群（Cell Rep. 2021；36(11):109700；截至 2022 年 3 月被引用 2 次）。该项目生成的种群已存入布卢明顿果蝇种群中心进行分发。另一项授予冷泉港实验室的奖项，名为“CHD5 在癌症、不孕症和自闭症的表观遗传控制中的剂量”，产生了 8 篇出版物。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5（Chd5）突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解（Nature Communications 2015；5：3812；被引用 49 次）。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶：建立检测疾病基因的模型”的奖项，该奖项产生了 2 篇出版物，其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复（Dev Cell 2016；36(6):654-67；被引用 107 次）。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求，ORIP 请求理事会批准概念，以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5（Chd5）突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解（Nature Communications 2015；5：3812；被引用 49 次）。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶：建立检测疾病基因的模型”的奖项，该奖项产生了 2 篇出版物，其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复（Dev Cell 2016；36(6):654-67；被引用 107 次）。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求，ORIP 请求理事会批准概念，以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。由此产生的出版物之一是关于 Chromodomain 解旋酶 DNA 结合蛋白 5（Chd5）突变小鼠的开发以及对 Chd5 在介导精子发育过程中染色质重塑的作用的理解（Nature Communications 2015；5：3812；被引用 49 次）。第三个例子是犹他大学获得的一项名为“斑马鱼的基因打靶：建立检测疾病基因的模型”的奖项，该奖项产生了 2 篇出版物，其中一篇出版物关于斑马鱼基因组的精确基因编辑以及隐性和表型沉默条件突变的有效恢复（Dev Cell 2016；36(6):654-67；被引用 107 次）。基于动物模型 R21 计划的最新成功以及对更好的生物医学研究动物模型的需求，ORIP 请求理事会批准概念，以继续支持“动物模型和相关生物材料在研究方面的开发 (R21)”。
与HIV-1载荷附近的非洲特异性人遗传变异
HIV-1仍然是全球健康危机1，强调了确定疗法新目标的必要性。在这里，在非洲的HIV-1负担不成比例并明显人类基因组多样性2，我们评估了3,879名患有HIV-1的非洲祖先的Setpoint病毒负荷控制的遗传决定因素参与了HIV 3的国际基因组学国际合作。我们在1号染色体上确定了先前未描述的关联信号，其中峰值变体辅助每毫升每毫升较低的设定点病毒载荷每个小等位基因副本均具有大约0.3 log 10转化的副本，并且针对非洲下降的种群。顶部相关的变体是基因间的，位于长的基因间非编码RNA（Linc00624）和编码基因CHD1L之间，该基因CHD1L编码与DNA修复有关的解旋酶4。在IPS细胞衍生的巨噬细胞和其他永生的细胞系中的感染分析显示，CHD1L敲低和CHD1L-敲除细胞中HIV-1复制增加。 我们提供了人群遗传研究的证据，表明CHD1L附近的非洲特异性遗传变异与体内的HIV复制相关。 尽管实验研究表明，CHD1L能够限制某些细胞类型中的HIV感染，但需要进一步研究以了解我们观察到的基础机制，包括CHD1L对基于细胞基于细胞的测定的HIV散布的任何潜在间接影响，以致我们的基于细胞的测定无法概括。在IPS细胞衍生的巨噬细胞和其他永生的细胞系中的感染分析显示，CHD1L敲低和CHD1L-敲除细胞中HIV-1复制增加。我们提供了人群遗传研究的证据，表明CHD1L附近的非洲特异性遗传变异与体内的HIV复制相关。尽管实验研究表明，CHD1L能够限制某些细胞类型中的HIV感染，但需要进一步研究以了解我们观察到的基础机制，包括CHD1L对基于细胞基于细胞的测定的HIV散布的任何潜在间接影响，以致我们的基于细胞的测定无法概括。
纳米孔DNA测序中的算法和模型
在不到四十年的时间里，纳米孔测序技术从笔记本页面上的一个令人难以置信的思想到了人类基因组完整顺序的决定性贡献者之一。它的快速发展，尤其是近年来，不仅是由于其对纳米孔的固有创新而驱动的，而且还取决于综合领域的协同进步，例如GPU加速和深层神经网络，以及深层的跨学科影响，例如诸如语音识别之类的领域。然而，在这种快速的进步中，纳米孔测序中的某些方法仍然相对尚未探索。这种疏忽有可能在技术进一步的发展中创造瓶颈。在本文工作中，我们深入研究了这些未知的领域，试图填补关键的空白并将技术分为新的边界。我们的目标是释放其潜力，从而在基因组研究及其他方面取得进一步的突破。通过我们的研究，我们开发了两种新型算法和两个量身定制的新颖模型，以解决纳米孔测序的这些不足的方面。属于MBS组的两种算法，GMB和LFB都为HHMMS固有的具有挑战性的解码问题提供了创新的解决方案。它们是针对不同场景量身定制的两个不同变体。虽然GMBS专门用于解码冗长的序列（例如在长阅读的基本词中遇到的序列），但LFBS已优化用于并行编程，并在处理短长度的sepciences方面表现出色。在这项研究中开发的两个创新模型，每种利用HHMM的变化并采用端到端方法，展示了分辨的结构。第一个模型是EDHMM和DNN的混合体，显示了整合知识驱动和数据驱动技术的有效性。相比之下，第二个模型是一种定制设计的解旋酶HMM，它从测序设备中发现的运动蛋白的开创性研究中汲取了灵感。凭借其精心制作的层次结构架构具有超过500万个排放状态，该模型提供了与其前身相当的全面功能空间。
原创文章 通过详细的生物信息学和分子实验方法揭示骨质疏松症的未知新特征
摘要：背景：骨质疏松症 (OP) 是一种影响全球老年人的常见骨病。确定可靠的诊断标记对于 OP 的临床管理至关重要。方法：利用 GEO 数据库 (GSE35959)，我们获取了 OP 和正常样本的表达谱。通过 STRING、GEO2R 和 Cytoscape 确定差异表达基因 (DEG) 和中心基因。使用 miRTarBase、miRDB 和 MiRcode 数据库构建竞争内源 RNA (ceRNA) 网络。通过 DAVID 进行基因本体论 (GO) 和 KEGG 通路富集分析。验证涉及来自巴基斯坦人群的临床 OP 样本，使用实时定量聚合酶链反应 (RT-qPCR) 评估中心基因表达。结果：在 GSE35959 中，OP 和正常样本之间共鉴定出 2124 个差异表达基因 (DEG)。这些 DEG 中选定的枢纽基因是剪接因子 3a 亚基 1 (SF3A1)、Ataxin 2 样 (ATXN2L)、热休克蛋白 90 Beta 家族成员 1 (HSP90B1)、分化簇 74 (CD74)、DExH-Box 解旋酶 29 (DHX29)、ALG5 多萜醇磷酸 β-葡萄糖基转移酶 (ALG5)、NudC 结构域含 2 (NUDCD2) 和 Ras 相关蛋白 Rab-2A (RAB2A)。在巴基斯坦 OP 患者中对这些基因的表达验证显示，在 OP 患者中，SF3A1、ATXN2L 和 CD74 显着上调，而 HSP90B1、DHX29、ALG5、NUDCD2 和 RAB2A 显着 (P <0.05) 下调。受试者工作特征（ROC）分析显示这些枢纽基因对OP的诊断准确率较高。枢纽基因的ceRNA网络分析揭示了一些重要的枢纽基因调控miRNA和lncRNA。通过KEGG分析发现，枢纽基因在N-糖生物合成、甲状腺激素合成、IL-17信号通路、前列腺癌、AMPK信号通路、剪接体、雌激素信号通路、流体剪切应力和动脉粥样硬化等通路中富集。结论：本研究鉴定出的8个枢纽基因可以可靠地区分OP患者和正常个体，这可能为OP的诊断研究提供新的思路。
多发性骨髓瘤基因组不稳定性药物靶向治疗
基因组不稳定性可以在染色体和染色质水平上观察到。宏观层面的不稳定性包括着丝粒异常 (CA)，导致染色体数量和结构变化，而微观层面的不稳定性则以 DNA 修复途径缺陷为特征，导致微卫星不稳定性 (MIN) 或突变。基因组不稳定性在致癌过程中发生，不会损害生存和生长，但确切机制仍不清楚。大多数上皮细胞产生的实体瘤以基因组不稳定性为特征，这使其对化疗和放疗具有抗性。25% 的骨髓瘤患者也观察到这种不稳定性，并且已被证明具有高度的预后性，与国际分期系统 (ISS) 无关。然而，在新诊断的患者中，异常 DNA 修复和杂合性缺失 (LOH) 的生物标志物仅以 5% 的频率观察到。针对基因组不稳定性途径的几种新分子正在开发中，其中一些已经进入临床试验阶段。聚（ADP-核糖）聚合酶-1 (PARP) 抑制剂已获得 FDA 批准，用于治疗乳腺癌 1 型易感蛋白 (BRCA1) 突变的转移性乳腺癌以及卵巢癌和肺癌。拓扑异构酶抑制剂和表观遗传组蛋白修饰靶向抑制剂，如 HDAC（组蛋白去乙酰化酶）抑制剂，是可以靶向基因组不稳定性的新型药物。几种针对染色体水平不稳定性的小分子抑制剂，如 PARP、Akt、Aurora 激酶、细胞周期蛋白依赖性激酶或纺锤体激酶抑制剂，已在小鼠模型和早期 I/II 期试验中进行了测试。ATM、ATR 激酶抑制剂和 DNA 解旋酶抑制剂也是很有前途的新型药物。然而，这些药物中的大多数单独使用效果并不好，但似乎与放射疗法、铂衍生物、免疫调节剂和蛋白酶体抑制剂等 DNA 损伤剂有协同作用。本综述将讨论针对基因组不稳定性的新药物及其作用机制。
结核分枝杆菌激活 MDA5 RNA 传感通路促进先天免疫颠覆和病原体存活
引言结核病 (TB) 仍然是一项严重的健康挑战，仅在 2021 年全球就造成约 150 万人死亡 (1)。结核分枝杆菌 (M . tuberculosis) 具有极强的人类适应性，通过尚不完全了解的免疫破坏机制在巨噬细胞内存活。肺巨噬细胞最初吞噬结核分枝杆菌会激活由种系编码的模式识别受体 (PRR) 组成的胞浆监视途径，导致 I 型干扰素 (IFN) 和促炎细胞因子产生增加、炎症小体活化和自噬 (2–4)。我们实验室和其他实验室的研究表明，结核分枝杆菌 DNA 和分枝杆菌衍生的环状二核苷酸可激活胞浆 DNA 传感途径 (5–8)，从而驱动 I 型 IFN 的表达。虽然已经广泛研究了细胞浆病毒 RNA 在先天免疫感应中的作用，但细菌 RNA 对疾病发病机制的贡献尚不明确 (9)。最典型的 RIG-I 样受体 (RLR) 家族成员 RIG-I 和黑色素瘤分化因子 5 (MDA5) 包含一个中央 ATPase 含 DExD/H-box 解旋酶结构域和一个 C 末端阻遏物结构域，这两个结构域均参与 RNA 结合 (10, 11)。通过 RNA 结合激活后，2 个串联 caspase 激活和募集结构域 (CARD) 与衔接子线粒体抗病毒信号蛋白 (MAVS) 相互作用，介导 NF- κ B 和 IFN 调节因子 (IRF) 的诱导以及随后 IFN 刺激基因 (ISG) 的表达 (12–14)。尽管结构相似，RLR 检测的 RNA 种类往往不同，这些 RNA 种类往往具有病原体特异性，但不一定相互排斥 (11, 15)。越来越多的证据表明，RIG-I 在结核分枝杆菌感染的 I 型干扰素反应中起着非冗余作用 (16–18)，它通过与特定的结核分枝杆菌 RNA 转录本结合，这些转录本利用分枝杆菌 ESX-1 分泌系统进入巨噬细胞胞质 (16)。我们最近发现，结核分枝杆菌 RNA 转录本能够通过与特定结核分枝杆菌 RNA 转录本结合，从而进入巨噬细胞胞质。
乙酰转移酶Nat10抑制T-细胞免疫和...
抽象背景免疫抑制显着有助于鼻咽癌（NPC）的治疗失败。Messenger RNA（mRNA）修饰（例如甲基化和乙酰化）在免疫抑制中起着至关重要的作用。然而，N4-乙酰环甲胺（AC4C），唯一在NPC中很少研究乙酰化修饰事件。方法首先，使用临床组织样品和裸小鼠模型来探索NPC中N-乙酰基转移酶10（NAT10）的表达及其对其的影响。第二，使用癌症基因组免疫数据库和转基因小鼠外周血液免疫细胞板来验证主要受NAT10影响的免疫细胞。然后，通过乙酰化的RNA免疫沉淀序列与RNA测序结合，探索了NAT10 AC4C乙酰化的修饰和显着上调转录因子的表达。然后，通过荧光素酶报告和染色质蛋白元素免疫致敬，分析了CCAAT增强子结合蛋白γ（CEBPG），死盒解旋酶5（DDX5）和类似于解析酶样转录因子（HLTF）的下游调节基因。最后，通过动物模型验证了NAT10对抗编程细胞死亡蛋白1（PD-1）治疗敏感性的影响。在这项研究中，我们旨在探索NAT10（负责AC4C修饰的酶，在NPC进展和患者预后中）的作用。NAT10升高促进了NPC的进展，并与NPC患者的预后不良相关。NAT10的抑制增加了对PD-1治疗的敏感性。NAT10的抑制增加了对PD-1治疗的敏感性。NAT10介导的CEBPG，DDX5和HLTF mRNA的AC4C修饰提高了其稳定性和翻译效率，NAT10/ AC4C/ DDX5轴上调了高移动性组Box 1（HMGB1）（HMGB1），并抑制CD4+和CD4+和CD8+ T细胞。此外，发现HLTF在转录调节Nat10上，表明形成了HLTF-NAT10阳性反馈回路。结论我们的研究阐明了NAT10/DDX5/HMGB1轴通过促进T细胞功能障碍来促进NPC的免疫抑制的机制。此外，NAT10敲低可以增强抗PD-1治疗敏感性作为NPC的组合疗法。