基因和蛋白质表达表现出昼夜节律振荡,这种振荡在大多数身体器官患病时会受到干扰。目前尚不清楚这些振荡是否发生在健康海马中以及它们是否会在癫痫中发生改变。我们在对照组小鼠的海马中发现了超过 1200 个每日振荡转录本,在实验性癫痫中发现了 1600 个,在两种情况下只有四分之一的转录本振荡。对照组和癫痫组的基因振荡比较预测了能量代谢的时间依赖性变化,这已通过实验得到验证。虽然对照组的有氧糖酵解从早上到下午保持不变,但在癫痫组中有所增加。相反,氧化磷酸化在对照组中增加,在癫痫组中减少。因此,对照组海马显示出昼夜节律分子重映射,而在癫痫组中发生了改变。我们认为海马在癫痫中以不同的功能模式运作。在研究癫痫机制、设计药物治疗以及确定药物给药时间时,需要考虑这些改变。
最初发表于:Thouvenot, Benoit;Roitel, Olivier;Tomasina, Julie;等人;Favrot, Claude (2020)。转录移码导致蛋白质过敏性。《临床研究杂志》,130(10):5477-5492。DOI:https://doi.org/10.1172/jci126275
心血管疾病是最危险的疾病,可导致人体循环系统功能障碍,并最终导致心源性猝死风险增加(1,2)。越来越多的证据表明,转录失调导致的基因异常表达是多种心血管疾病的主要原因之一(3-5)。转录调控是一个复杂的过程,它通过促进DNA调控元件和转录调控因子之间的通讯来控制基因表达。随着测序技术的发展和大量心血管多组学数据的发布,从组学角度识别致病转录调控因子或顺式调控元件是揭示心血管疾病病理分子机制和开发新药理学策略的有效方法。最近,多项研究强调了几种转录调节因子在心血管疾病发展中的生物学功能,例如 Tbx1 抑制心肌梗死区域内的自身免疫反应,IRX2 诱导扩张型心肌病中的心肌纤维化水平,BACH1 促进血管平滑肌细胞的去分化表型(6-8)。从机制上讲,转录调控是真核细胞细胞核中最关键的步骤,它将遗传信息从 DNA 传递到 RNA。转录调控过程发生在近端启动子区或远端增强子区,并由多种转录因子、染色质重塑复合物和
ANOVA 方差分析 AIC 赤池信息准则 ATSDR 有毒物质与疾病登记署 BCTD 生物分子与计算毒理学部 BMD 基准剂量 BMD(L) 指 BMD 和/或 BMDL BMDL 基准剂量置信下限 BMDS 基准剂量建模软件 BMDU 基准剂量置信上限 BMR 基准响应 BOSC EPA 科学顾问委员会 CASRN 化学文摘服务注册号 CCCB 计算化学与化学信息学分会 CCED 化学特性与暴露分会 CCTE 计算毒理学与暴露中心 CDx 伴随诊断 CPAD 化学与污染物评估分会 CPHEA 公共卫生与环境评估中心 CPM 每百万计数 CTBB 计算毒理学与生物信息学分会 DNTP 美国国家毒理学计划分会环境健康科学研究所 DTT 国家环境健康科学研究所转化毒理学部,前身为国家毒理学计划部 (DNTP) DWS 饮用水标准 EPA 美国环境保护署 ECHA 欧洲化学品管理局 ENBS 采样的预期净效益 ETAP EPA 转录组评估产品 ETTB 实验毒代动力学和毒理动力学分部 FC 倍数变化 FDA 美国食品药品管理局 FDR 错误发现率 FIFRA 联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法案 GO 基因本体 ID 标识符 IRIS EPA 综合风险信息系统 KOW 正辛醇/水分配系数 LOAEL 最低可观察不良反应水平 MAQC 微阵列质量联盟 MRL 最低风险水平 mRNA 信使核糖核酸 (RNA) MSD 均方差 MAD 中位数绝对偏差 NAM 新方法 NASEM 美国国家科学、工程、和医学 NGS 下一代测序 NIEHS 国家环境健康科学研究所
自体血小板血浆(PRP)的自养生注入最近已被研究为卵巢储备降低的患者的一种潜在治疗方法。在当前的研究中,将从用PRP治疗的患者获得的积云细胞中的差异基因表达与对照组进行了比较。RNA测序库是由积云细胞构建的,并以p值≤0.05的错误发现率阈值进行差异表达分析,Log2折叠变化≥0.584。RNA测序的积云细胞的RNA测序表明,在比较了用PRP治疗的人(n = 5)与活出生(n = 5)的对照或失败植入的对照(n = 5)进行比较(n = 5)时,基因表达显着差异。同样,当所有用PRP处理的样品(导致活产或被捕的胚胎的样品(n = 10))与对照组的所有样品进行比较(那些导致活产,无怀孕或滞留的胚胎(n = 13)的样品(n = 13)),基因表达显着差异。通过多次比较(包括碳水化合物代谢,细胞死亡和生存,细胞生长和增殖以及细胞对细胞信号传导)始终受到PRP处理的影响,这些途径均与人类不育的原因有关。
摘要甲基辅酶 M 还原酶 (MCR) 催化甲烷生成的最后步骤,甲烷生成是一种微生物代谢,几乎所有的生物甲烷排放到大气中都是由它引起的。几十年的生化和结构研究已经对 MCR 的体外功能产生了详细的了解,但对于 MCR 和甲烷产菌生理之间的相互作用知之甚少。例如,虽然通常说 MCR 催化甲烷生成的限速步骤,但这尚未经过明确的测试。在本研究中,为了更直接地了解 MCR 对甲烷八叠球菌生长的控制,我们生成了一种染色体上具有可诱导的 mcr 操纵子的菌株,从而可以仔细控制 MCR 表达。我们表明,在底物充足的分批培养中,MCR 不会限制生长速率。但是,通过仔细滴定 MCR 表达,可以获得生长限制状态。对经历 MCR 限制的 M. acetivorans 进行转录组分析,揭示了一种整体反应,其中数百种基因在不同功能类别中存在差异表达。值得注意的是,MCR 限制导致甲基硫醚甲基转移酶的强烈诱导,这可能是由于代谢中间体的循环不足造成的。此外,mcr 操纵子不受转录调控,即它是组成性表达的,这表明当细胞经历营养受限或应激条件时,MCR 的过量可能是有益的。总之,我们表明存在广泛的细胞 MCR 浓度可以维持最佳生长,这表明合成代谢反应等其他因素可能是产甲烷生长的限速因素。
转录因子活性失调是各种癌症类型的决定性特征。因此,长期以来,针对致癌转录依赖性一直被视为一种潜在的治疗方法。然而,由于转录因子的结构高度无序且缺乏明确的结合位点,它们历来被视为不可治疗的靶点。尽管如此,近年来人们对其药理抑制和破坏的兴趣并未减少。在这里,我们讨论了针对各种转录因子的新型小分子方法。具有不同作用机制的配体,例如抑制剂、分子胶降解剂和靶向蛋白水解的嵌合体,最近在临床前和临床上都取得了成功。我们回顾了这些策略如何克服针对转录因子所带来的挑战。
一个体的体细胞本质上具有相同的基因组,但每种细胞类型由与每个基因的调控区域结合的转录因子 (TF) 组合决定,从而控制 DNA 转录成 RNA。对 TF 的研究有两种方式:一种是自下而上,另一种是自上而下。自下而上的方法从分子水平开始,包括原子分辨率结构和蛋白质-DNA 复合物的单分子成像。“自上而下”的方法从整个生物体或整个细胞水平开始,包括经典的遗传学研究和分子生物学。理解功能基因组学需要采用整体方法来结合分子、细胞和组织水平的 TF 研究。在这里,我们报告了一种技术,它允许在单分子和单细胞基础上进行全基因组 TF 结合研究。
Cas9 是一种 RNA 引导的核酸内切酶,通过相关引导 RNA (gRNA) 与其靶基因座之间的互补性将其引导至特定 DNA 序列 1,2 。Cas9 可以通过 gRNA 引导至几乎任何任意序列,只需要靠近靶标的短原型间隔区相邻基序 (PAM) 位点 3–5 。通过突变分析,已经生成了缺乏核酸内切酶活性但仍保留与 DNA 相互作用能力的 Cas9 变体 2,6,7 。这些核酸酶无效 (dCas9) 变体随后被用效应结构域(例如转录激活结构域 (AD))功能化,使 Cas9 能够用作转录水平细胞编程的工具 6,8–10 。在天然染色体环境下对特定靶标进行强有力的表达诱导编程的能力将为无数应用提供变革工具,包括开发治疗干预、基因筛选、激活内源性和合成基因回路、以及诱导细胞分化 11-13 。
摘要:去甲肾上腺素 (NE) 在塑造行为结果方面起着不可或缺的作用,包括焦虑/抑郁、恐惧、学习和记忆、注意力和转移行为、睡眠-觉醒状态、疼痛和成瘾。然而,尚不清楚 NE 释放失调是这些行为适应不良取向的原因还是结果,其中许多与精神疾病有关。为了解决这个问题,我们使用了一种独特的遗传模型,其中大脑特异性囊泡单胺转运体-2 (VMAT2) 基因表达在 NE 阳性神经元中被去除,从而禁用整个大脑中的 NE 释放。我们通过将 floxed VMAT2 小鼠与在多巴胺 β -羟化酶 (DBH) 基因启动子下表达 Cre 重组酶的小鼠杂交来设计 VMAT2 基因剪接和 NE 耗竭。在这项研究中,我们对 VMAT2DBHcre KO 小鼠进行了全面的行为和转录组学表征,以评估中枢 NE 在行为调节中的作用。我们证明了 NE 耗竭会产生抗焦虑和抗抑郁样作用,改善情境恐惧记忆,改变转移行为,降低对安非他明的运动反应,并在非快速眼动 (NREM) 阶段诱导更深的睡眠。相反,NE 耗竭不会影响空间学习和记忆、工作记忆、对可卡因的反应以及睡眠-觉醒周期的结构。最后,我们使用此模型来识别在没有 NE 释放的情况下可以上调或下调的基因。我们发现突触囊泡糖蛋白 2c (SV2c) 基因表达在几个大脑区域(包括蓝斑 (LC))中上调,并且能够验证这种上调是长期社交失败脆弱性的标志。NE 系统是一个复杂且具有挑战性的系统,由于它分布在大脑中,因此涉及许多行为取向。在我们的研究中,我们揭示了 NE 神经传递在多种行为中的具体作用,并将其与分子基础联系起来,为未来理解 NE 在健康和疾病中的作用开辟了方向。
