记录版本:该预印本的版本于 2024 年 2 月 24 日在 Scienti¦c Reports 上发布。已发布的版本请参阅 https://doi.org/10.1038/s41598-024-55088-4 。
图2。tRNA leu库设计和下一代测序选择数据。a)受体茎的序列对齐的WEBLOGO表示来自682个细菌trNA,表明每个位置在每个位置的每个残基相对丰度。编号方案相对于tRNA ecleu(面板b)。b)野生型大肠杆菌tRNA cuA leu的三叶草结构,通过随机使受体词干碱基对随机使图书馆生成方案。基础配对均通过根据框中显示的彩色方案在每个位置引入每个位置的成对替换来维护。随机化被限制以维持保守的序列元素(面板A)。c)在选择之后和之前,使用其在文库中的标准化丰度(以前/以前/丰度)在库中测量了库中每个突变体在库中的富集。进行了选择的两种生物学重复,并彼此绘制了这两种重复物中观察到的每个突变体的富集。d)显示了最高1%(最丰富)序列的共识序列。提供了WT-TRNA ecleu的序列作为参考。e)在存在或不存在1 mM帽的情况下,通过将每个tRNA ecleu突变体的活性与PLRS1和EGFP-39TAG一起转染中,与PLRS1和EGFP-39TAG进行了测试(另请参见图S5)。在无细胞提取物中测量了EGFP-39TAG的表达,
通过靶向的随机诱变(TRM)工具定向所需基因座的进化(DE)是一种强大的方法,用于产生具有新颖或改进功能的遗传变异,尤其是在复杂的基因组中。基于TRM的DE涉及开发目标DNA序列的突变库,并筛选所需特性的变体。然而,很长一段时间以来,DE方法仅限于细菌和酵母菌。最近,基于CRISPR/CAS和DNA脱氨酶的工具可以避开持久的障碍,例如较长的寿命,小型图书馆大小和低突变率,以促进多细胞生物本机遗传环境的DE。不是很明显的,基于脱氨酶的基础编辑-TRM(BE-TRM)工具通过实现基础取代和对目标DNA序列的随机化来大大扩展了DE方案的范围和效率。BE-TRM工具为所需蛋白质的连续分子演化,代谢途径工程,创建所需基因座的突变库以发展新功能以及其他应用,例如预测赋予抗生素耐药性的突变体。此重新查看提供了有关DE的BE-TRM工具的最新进展,其在生物学中的应用以及未来的方向以进行进一步改进的更新。[BMB报告2024; 57(1):30-39]
曲霉菌属真菌的致突变作用是由于其含有称为霉菌毒素的化合物,其中包括剧毒的低分子量化合物——黄曲霉毒素。最常见的是黄曲霉毒素B1(AFB1)。具有致突变、致癌、毒性和免疫抑制作用。据估计,约有 45 亿人接触了高剂量的黄曲霉毒素。世界上每年约有55万至60万。新的肝癌病例是由接触高剂量黄曲霉毒素引起的。为此,发达国家纷纷对谷物中黄曲霉毒素的含量作出限制。黄曲霉毒素污染最常发生在谷物、油菜籽、香料、坚果、辣椒和干果中。乳制品也可能受到意外污染。
去除未转化根并在 4-7 周后对转化植物的共生表型进行评分(图 4)。用空载体或靶向 NCR068 的构建体转化的植物的地上部分没有表现出氮缺乏的症状(图 1a、c),用靶向基因 NCR089、NCR128 和 NCR161 的构建体转化的植物表现出相似的生长习性(未显示数据),表明这些植物具有有效的共生固氮能力。用四种选定 NCR 的 sgRNA 构建体转化的根上形成的根瘤细长且呈粉红色,表明它们是功能性根瘤(图 4j、l、n、p)。用 SYTO13 对根瘤切片进行染色,结果显示,针对基因 NCR068、NCR089、NCR128 和 NCR161 诱变的根瘤的细菌定植与在空载体转化的
摘要 。橡胶蒲公英 ( Taraxacum kok-saghyz ) 是一种天然产橡胶的蒲公英,具有成为工业作物的潜力。菊粉是橡胶蒲公英中的储存碳水化合物,其合成与橡胶生产竞争同化碳。我们使用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/CRISPR 相关蛋白 (Cas) 系统同时靶向编码 1-果聚糖的基因中的两个位点:果聚糖-1-果糖基转移酶基因 (1-FFT),这是菊粉生物合成中的关键酶。使用发根农杆菌和根癌农杆菌介导的植物转化方法产生具有 CRISPR/Cas9 元件的转基因植物。通过 A 的转化率分别为 71% 和 64%。 rhizogenes 和 A. tumefaciens 介导的转化分别对转基因橡胶蒲公英和根癌农杆菌介导的转化进行了研究。通过限制性位点丢失法和桑格测序证实了诱变。在通过 A. rhizogenes 获得的 13 株转基因植物中,有 6 株显示 1-FFT 基因内的两个靶位点均进行了编辑。使用 A. rhizogenes 介导的转化在 10 周内获得了转基因橡胶蒲公英植物,这比 A. tumafaciens 转化子所需的 6 个月要快得多。在通过 A. tumefaciens 获得的 11 株转基因植物中,有 5 株在两个靶位点都发生了突变。逆转录聚合酶链式反应证实了所有编辑转化子中 Cas9 的表达。A. rhizogenes 介导的双突变转化子和 A. tumefaciens 介导的双突变转化子的菊粉含量都低于野生型植物。此外,A. rhizogenes 介导的转化体的橡胶含量高于野生型植物。因此,本研究验证了使用 CRISPR/Cas9 基因编辑作为橡胶蒲公英中产生有用突变的有效工具,并且可以在未来的作物改良方法中实施。
为了构建脑细胞,电路和区域的生物物理详细模型,越来越多地采用数据驱动的方法。这有助于获得一项模拟活动,该活动尽可能忠实地重现实验记录的神经动力学,并将模型转变为基于控制神经细胞性质的原理进行预测的有用框架。在这种情况下,对现有神经模型和数据的访问有助于计算神经科学家的工作,并促进了其新颖性,因为科学界的增长越来越大,神经模型的类型,大小和数量逐渐增加。尽管如此,即使保证可访问性,数据和模型也很少重复使用,因为很难检索,提取和/或了解相关信息,并且通常需要下载和修改单个文件,执行神经数据分析,优化模型参数,并借到自己的资源。虽然着重于构建海马细胞的生物物理和形态准确模型,但我们创建了一个在线资源,即Hippocampus Hub的构建部分 - 一种用于研究海马的科学门户网站,用于研究海马的数据,从不同的在线开放式存储库中收集了来自不同的在线开放式存储库,并允许他们作为单个蜂窝模型构建单个模型构建单个模型的收集。工具和数据的互操作性是我们介绍的工作的关键功能。通过简单的单击和收集程序,例如填写在线商店的购物车,研究人员可以直观地选择感兴趣的文件(即电生理记录,神经形态和模型组件),并开始构建数据驱动的海马神经元模型。这样的工作流程重要的是一个模型优化过程,该过程利用了透明授予用户的高性能计算资源,以及用于运行优化模型的模拟的框架,均通过Ebrains Hodgkin-Huxley神经元建筑商在线工具获得。
DNA:在细胞内发现的双链螺旋分子,其中包含生物体发育和功能所需的遗传信息。氢键连接嘌呤和嘧啶核苷酸碱基对,形成双螺旋结构。核苷酸:由DNA和RNA组成的分子,由含氮的核苷酸酶,磷酸基团和糖组成。DNA中的糖是脱氧核糖,而RNA中的糖为核糖。核碱酶:含氮分子,是核苷酸的组成部分。在DNA中,这些碱是腺嘌呤(a),胞嘧啶(C),鸟嘌呤(G)和胸腺素(T)。DNA碱基搭配在一起,连接了双螺旋的两个链。在DNA的正常情况下,腺嘌呤将与胸骨(A-T)配对,而胞嘧啶将与鸟嘌呤(G-C)搭配。在RNA中,胸腺氨酸被核碱尿嘧啶(U)取代。 核仁酶通常称为碱基。 嘌呤:在DNA和RNA中发现的两类核苷酸酶之一,其中包括腺嘌呤(a)和鸟嘌呤(G)。 嘧啶:在DNA和RNA中发现的两类核苷酸酶之一,其中包括胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。 DNA聚合酶:在DNA复制过程中负责形成新的DNA副本的一类酶。 在DNA复制过程中,将一个双链DNA分子复制成两个相同的DNA分子。 此过程对于细胞分裂至关重要。 某些DNA聚合酶能够纠正错误,而另一些DNA聚合酶缺乏这种能力或显示误差校正减少。在RNA中,胸腺氨酸被核碱尿嘧啶(U)取代。核仁酶通常称为碱基。嘌呤:在DNA和RNA中发现的两类核苷酸酶之一,其中包括腺嘌呤(a)和鸟嘌呤(G)。嘧啶:在DNA和RNA中发现的两类核苷酸酶之一,其中包括胞嘧啶(C),胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。DNA聚合酶:在DNA复制过程中负责形成新的DNA副本的一类酶。在DNA复制过程中,将一个双链DNA分子复制成两个相同的DNA分子。此过程对于细胞分裂至关重要。某些DNA聚合酶能够纠正错误,而另一些DNA聚合酶缺乏这种能力或显示误差校正减少。转录:将DNA转录为RNA的细胞过程。RNA:一种核酸,其中包含从DNA复制的信息。虽然RNA具有许多功能,但其中许多与在细胞内生产蛋白质有关。翻译:使用RNA携带的遗传信息的细胞过程用于与细胞传达如何将氨基酸连接在一起形成蛋白质(多肽)。RNA序列(通过核糖体)在三个核苷酸的片段中读取,称为密码子,这对应于一个氨基酸。单个核苷酸的变化可能会导致氨基酸链和随后的蛋白质形成的变化。蛋白质:蛋白质是由氨基酸组成的分子,是身体结构的基础。蛋白质在酶,细胞因子和其他活组织中发现。
1 2使用农业杆菌的诱变特异性半胱氨酸(NCR)基因3植物生物学,生物学研究中心,EötvösLóránd研究网络,匈牙利12 SZEGED,匈牙利13 2遗传学和生物技术研究所,匈牙利农业与生命大学14科学14科学,匈牙利15 16 17 16 17 16 17 18 19 20 20 20 21 21 22 22 23 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 25 2 25 29 * bg and jb and jud撰写。 30 31 通讯作者:Péter Kaló,电子邮箱:kalo.peter@brc.hu 32 33 ORCID ID: 34 35 Peter Kalo:0000-0002-0404-8904 36 Berivan Güngör:0000-0002-5612-1130 37 János Barnabás Biró:0000-0001-8851-0387 38 Agota Domonkos:0000-0003-4017-0605 39 Beatrix Horvath:0000-0001-8499-568X 40 41 42 43
摘要 影响全球柑橘产业的最具破坏性的疾病是黄龙病 (HLB),其病原体是 Candidatus Liberibacter asiaticus。HLB 主要通过昆虫媒介柑橘木虱 (Diaphorina citri) 传播。为了阻止柑橘木虱引起的 HLB 的快速传播,人们采用了传统的媒介控制策略,例如喷洒杀虫剂、释放天敌和大量引入天然寄生蜂。然而,仅靠这些方法无法遏制疾病的传播。为了通过对柑橘木虱基因组进行特定改造来进一步扩展可用于控制柑橘木虱的工具,我们开发了基于 CRISPR-Cas9 的基因改造协议。到目前为止,由于柑橘木虱卵通常很脆弱且体积很大,因此对柑橘木虱进行基因组编辑一直是一项挑战。本文介绍了收集和准备卵子以将 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 引入早期胚胎的优化方法,以及将 RNP 注射到成年雌性血腔中进行卵巢转导的替代方法。利用这些方法,我们产生了可见的体细胞突变,表明它们适合在 D. citri 中进行基因编辑。这些方法代表了推进 D. citri 研究的第一步,为未来基于基因的控制 HLB 的系统做准备。
