近年来,RNA 测序激发了大量的研究领域。大多数方案依赖于在逆转录反应过程中合成更稳定的 RNA 分子互补 DNA (cDNA) 拷贝。结果 cDNA 池经常被错误地认为在数量和分子上与原始 RNA 输入相似。遗憾的是,偏差和伪影会混淆结果 cDNA 混合物。依赖逆转录过程的人们在文献中经常忽视或忽略这些问题。在这篇评论中,我们向读者展示了 RNA 测序实验过程中逆转录反应引起的样本内和样本间偏差和伪影。为了打消读者的疑虑,我们还提供了大多数问题的解决方案并介绍了良好的 RNA 测序实践。我们希望读者能够利用这篇评论,从而为科学合理的 RNA 研究做出贡献。
外源 DNA 可以作为精确编辑细胞基因组的模板。然而,将体外产生的 DNA 输送到靶细胞可能效率低下,模板 DNA 的低丰度可能是精确编辑率低的原因。在细胞内产生模板 DNA 的一个潜在工具是逆转录子,这是一种参与噬菌体防御的细菌逆转录元件。然而,很少有人致力于优化逆转录子以产生设计序列。在这里,我们确定了逆转录子非编码 RNA 的修饰,这些修饰会产生更丰富的逆转录 DNA。通过测试能够实现高效逆转录的逆转录子操纵子架构,我们发现 DNA 产量的提高可以从原核细胞移植到真核细胞,从而实现更高效的基因组编辑。最后,我们表明逆转录子 RT-DNA 可用于精确编辑培养的人类细胞。这些实验为使用逆转录子产生 DNA 进行基因组修饰提供了一个通用框架。
A.从左到右:每个构造的示意图,一个来自逆转录术539分析的代表性井以及相对于SML1的逆转录效率。L1SPA_DBL_SMBB包含L1SPA_DOBLE的ORF1和540 ORF2序列,在ORF1P启动密码子(如SML1),541),541和SML1结构的删除3'UTR上具有Kozak共识。Restore_3'utr等于l1spa_dbl_smbb,但完整的L1SPA 3'UTR恢复了Neo Cassette的上游542。grr_after_neo等效于543 L1SPA_DBL_SMBB,但与Neo 544盒的下游放置的L1SPA 3'UTR的G-RICH区域,并删除了人类L1 Polyadyenylation信号。直方图显示了三个545生物复制测定的平均值,每个测定法包括每个构造的三个技术重复。三角形,正方形,546和钻石形状表示每个生物学重复的个体值,误差线547代表生物学重复之间的标准偏差。548
超过40%的人类基因组由逆转录座子组成,DNA物种具有通过RNA中间体复制并与逆转录病毒相关的潜力。逆转录座子的研究能力最多,这可能会导致DNA损伤和新颖的插入突变。逆转录盆地编码的产物,包括病毒样蛋白,双链RNA和外肌体圆形圆形DNA,也可以是先天免疫系统的有效激活剂。越来越多的证据表明,逆转录座子在与年龄相关的神经退行性疾病中被激活,并且这种激活有因果关系有助于神经毒性。在这里,我们提供了逆转座子生物学的概述和概述与年龄相关的神经退行性疾病中逆转录跨座子激活的证据,重点是涉及TAR-DNA结合蛋白-43(TDP-43)和TAU的概述。迄今为止的研究为临床试验提供了基础,并对创新策略保持了希望,以减轻逆转录跨跨性别失调在神经退行性疾病中的不利影响。
ART=抗逆转录病毒疗法;HAART=高效抗逆转录疗法;HLA=人类白细胞抗原;VL=病毒载量 1. Salgado M 等人。逆转录病毒学 2011;8:97;2. Lodi S 等人。Arch Intern Med 2012;172:1252-5;3. Goujard C 等人。抗逆转录治疗学 2012;17:1001-9;4. Saez-Cirion A 等人
逆转录病毒可被先天免疫传感器环鸟苷酸环磷酸腺苷合酶 (cGAS) 检测到,该合酶可识别逆转录 DNA 并激活抗病毒反应。然而,HIV-1 保护其基因组免受 cGAS 识别的程度仍不清楚。为了详细研究这一过程的机制,我们在无细胞系统中重建了 HIV-1 的逆转录、基因组释放和先天免疫感应。我们发现,即使在完成逆转录后,野生型 HIV-1 衣壳也能保护病毒基因组免受 cGAS 的侵害。病毒 DNA 可能因热应激、衣壳突变或肌醇六磷酸 (IP6) 浓度降低而“脱保护”,这些因素会使衣壳不稳定。令人惊讶的是,衣壳抑制剂 lenacapavir 也会破坏病毒核心并显著增强 cGAS 活性,无论是在体外还是在细胞感染中。我们的研究结果提供了生化证据,表明 HIV-1 衣壳晶格隐藏了 cGAS 的基因组,而病毒核心的化学或物理破坏可以暴露 HIV-1 DNA 并激活先天免疫信号。
Mouse-GAPDH F: GGTTGTCTCCTGCGACTTCA R: TGGTCCAGGGTTTCTTACTCC Mouse-IL-6 F: AACCACGGCCTTCCCTACTT R: TCTGCAAGTGCATCATCGTTGT Mouse-CXCL2 F: ACTGAACAAAGGCAAGGCTAACT R: ACATAACAACATCTGGGCAATGG Mouse-HMOX1 F:ccagacaccgctcctccagt r:ccaggcaagattctcctctccttacag鼠标 - slc7a5 f:tggagtgtgtggcattggcattggcttc r:agagcaccgtcaccacagagaagagattnfaip3 Aggagccaggaagtaatcaagaa r:GCTAGAGATAGCAGGGCAGGT F,前向; R,反向。
细菌逆转录酶系统在许多生物技术应用中充当单链 DNA 的细胞内工厂。在这些技术中,天然的逆转录酶非编码 RNA (ncRNA) 被修饰以编码模板,以通过逆转录产生定制 DNA 序列。逆转录效率是逆转录酶技术的主要限制步骤,但我们缺乏系统的知识,了解如何在改变逆转录酶序列以产生定制 DNA 的同时提高或保持逆转录效率。在这里,我们测试了数千种对逆转录酶-Eco1 ncRNA 的不同修饰,并在汇集变体文库实验中测量 DNA 的产生,从而确定了 ncRNA 中对修饰具有耐受性和不耐受性的区域。我们将这些新信息应用于特定应用:使用逆转录酶与 CRISPR-Cas9 RNA 引导核酸酶 (editron) 结合产生精确的基因组编辑供体。我们使用酿酒酵母中的高通量文库来额外定义编辑酶的设计规则。我们将有关 retron DNA 生成和编辑子设计规则的新知识扩展到人类基因组编辑,以实现迄今为止最高效率的 retron-Eco1 编辑子。
摘要:正弦 - vntr- Alu(SVA)逆转录子是仅在灵长类动物基因组中存在的可转座元素(TES)的子类。te插入可以作为顺式调节元素(CRES)选择;但是,使用生物信息学方法和报告基因测定法证明了SVA的调节潜力。这项研究的目的是证明通过CRISPR(群集间隔间隔短的腔粒重复序列)的SVA顺式调节活性),并随后测量直接对局部基因表达的影响。我们识别了17染色体上的一个区域,该区域富含人类特异性SVA。在该区域的比较基因表达分析揭示了多个人体组织中TRPV1和TRPV3的共表达,这在小鼠中未观察到,这突出了两种物种之间的关键调节差异。此外,TRPV1和TRPV3编码序列之间的基因间区域包含位于TRPV3启动子和TRPV1 3'端的上游的人类特定的SVA插入,该插入trpv1的3'端,强调了该SVA作为研究其潜在的CIS -CIS-候选者对这两种基因的候选者。首先,我们生成了SVA报告基因构建体,并证明了它们在HEK293细胞中的转录调节活性。然后,我们设计了一种双目标CRISPR策略,以促进整个SVA序列的删除,并生成编辑的HEK293克隆细胞系,其中包含纯合和杂合SVA缺失。在编辑的纯合∆ SVA克隆中,我们观察到TRPV1和TRPV3 mRNA表达的显着降低,与未经编辑的HEK293相比。此外,我们还观察到杂合∆ SVA克隆中mRNA表达水平的变异性增加。总体而言,在具有SVA缺失的编辑的HEK293中,我们观察到对TRPV1和TRPV3的共表达的中断。在这里,我们提供了人类特异性SVA的示例,其原位调节活性,支持SVA逆转座子的作用,是物种特异性基因表达的贡献者。