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正常细胞和恶性细胞在染色体脆性和神经节苷脂表达方面的表型差异
通过光学显微镜观察 8 名恶性肿瘤患者和 8 名健康对照者的外周血淋巴细胞的中期，检测了自发性染色体脆性。在受试患者中，与对照组相比，自发性染色体脆性的频率明显更高，尤其是在着丝粒染色体区域。特别令人感兴趣的是涉及神经节苷脂、三肽谷胱甘肽 (GSH) 的还原形式和/或肿瘤抑制蛋白 HACE1 的相互作用。在实验室培养的小鼠胚胎 3T3 成纤维细胞、小鼠恶性骨髓瘤细胞以及两种细胞类型的混合培养物的实验体外模型提取物中神经节苷脂和抗神经节苷脂抗体的平均滴度之前，先将每个提取物通过 GSH-琼脂糖柱，以“选择”所述样本中对 GSH 具有亲和力的分子。此外，还测试了肿瘤抑制基因 HACE-1 在小鼠胚胎干细胞 (mESC) 和恶性人类宫颈癌 HeLa 细胞基因组中的存在和表达，这两种细胞都含有该基因的额外拷贝，通过用含有肿瘤抑制基因拷贝的适当重组 DNA 载体转染插入。开发的实验体外模型显示了特定的分子间相互作用，可以阻止疾病的发展。此外，还展示了非淋巴细胞类型产生抗体/免疫球蛋白的可能性。因为以这种方式产生的抗体位于专门的淋巴组织和器官中的生发中心之外，所以通过小离子和分子（如神经节苷脂）控制它们的功能非常重要。
使用CRISPR
染色体隔离需要在动型蛋白复合物和有丝分裂纺锤体之间进行协调，这对于两个子细胞之间的遗传分裂至关重要。动力学是一种蛋白质复合物，位于姐妹染色单体的丝粒上。在有丝分裂过程中，观察到的动物学实际上将姐妹染色质朝着用有丝分裂纺锤体的指南伸向细胞的相反两极。有人提出，stu1是一种小动物络合物中的小蛋白，有助于延迟酿酒酵母的萌芽酵母中的后期，直到每个染色体都附着在有丝分裂的纺锤体上。也有人建议Stu1与纺锤体相互作用，并在拉长时同步移动。已经提出，磷酸化可以调节Stu1的功能，并且熔体是其他动力学蛋白中已知的磷酸化位点，因此，在称为sTu1上的称为熔融基序的磷酸化位点上除去苏氨酸氨基酸在Stu1上的磷酸化位点可能会影响姐妹染色体的能力，这可能会导致姐姐的正确性，这可能会使YEAST YEAST降低。熔体是真菌中保存良好的序列，是其他动力学蛋白中的已知磷酸化位点，是STU1的同源物。利用CRISPR-CAS9酶，我们将在发芽的酵母菌Stu1基因中引入磷酸无效突变，以用熔体序列替代苏氨酸719密码子。到目前为止，我们已经成功克隆了含有引导RNA和Cas9酶基因的质粒。我们假设该突变将在Stu1中产生故障，这可能会阻碍其协调纺锤体和动孔附着的能力，并在有丝分裂过程中完全防止染色体分离。下一步将是用质粒和我们的模板DNA转化酵母，该模板DNA代码在Stu1中的719密码子上编码Valine，这种组合将完全激活酵母中的CRISPR CAS CAS 9基因组编辑系统。
关于研究主题“核外 DNA 激活 cGAS-STING 通路及其对人类疾病的药物调节”的社论
着丝粒缺陷、染色体不稳定性和伴随的 cGAS-STING 通路激活与纤维化标志物增加相关，表明 cGAS-STING 通路与人类疾病的免疫调节有关（Paul 等人，2022 年；Contreras-Galindo 等人，2023 年）。该研究课题促进了对人类疾病中 cGAS-STING 通路激活的多学科理解。此外，它旨在强调 cGAS-STING 调节剂的进展，为治疗自身免疫性疾病和癌症的药物研发工作做出贡献。环鸟苷酸环化酶 (cGAS) 对核外 DNA（无论是自身的还是外来的）的检测在人类健康中起着至关重要的作用（Dvorkin 等人，2024 年）。当 cGAS 与核外 DNA 结合时，它会刺激第二信使环磷酸鸟苷 (cGMP) 的产生，从而激活干扰素基因刺激物 (STING)。STING 激活会触发各种细胞反应，包括干扰素调节因子 3 (IRF3) 的激活和干扰素的释放 (Hopfner and Hornung，2020 年)。cGAS-STING 通路激活可导致多种结果，例如细胞周期停滞、细胞凋亡和免疫系统的募集 (Decout 等人，2021 年)。最近的研究结果表明，染色体分离缺陷可激活系统性硬化症中的 cGAS-STING 通路，可能导致异常的自身免疫反应 (Paul 等人，2022 年)。研究人员正在努力寻找特定且有效的 cGAS-STING 抑制剂，以抑制自身免疫性疾病中的 cGAS-STING 通路。最近的一项研究表明，黄酮类化合物对 cGAS-STING 通路有效（Li 等人，2023 年），此外，黄酮类化合物还具有很强的抗炎活性（Gonfa 等人，2023 年）。本研究课题还强调了甘草提取物和甘草多糖对 cGAS-STING 通路的功效。相反，cGAS-STING 激动剂可能具有治疗益处；最近的一项研究表明，激活该通路会诱导 IFN-β 并启动 CD8 + T 细胞
RPE-1 的完整人类二倍体参考基因组从多组学数据中识别出阶段性的表观遗传景观
对最近的人类基因组组装的比较分析突出了显著的序列差异，这种差异在着丝粒等多态性位点内达到顶峰。这引发了一个问题，即依赖人类参考基因组来准确分析来自实验细胞系的测序数据是否合适。在这里，我们提出了一种称为“同基因组参考”的新方法，该方法利用匹配的参考基因组进行多组学分析。我们为人类视网膜上皮细胞 (RPE-1) 生成了一个新的二倍体基因组组装，RPE-1 是一种广泛使用的非癌症实验室细胞系，具有稳定的二倍体核型，呈现出完全跨越着丝粒的分阶段单倍型和染色体水平支架。利用该组装体，我们表征了 RPE- 1 独有的单倍型解析基因组变异，包括一个稳定的标记染色体 X，其中 73.18 Mb 的 10 号染色体片段重复易位至该细胞系特有的微缺失端粒 t(X q ;10 q )。比较分析揭示了着丝粒区域内的序列多态性，包括所有染色体单倍型之间的意外遗传和表观遗传多样性。使用我们的组装体作为参考，我们重新分析了我们自己的和公开的 RPE-1 中生成的测序、甲基化和表观遗传数据，这些数据之前已使用非匹配和非二倍体参考基因组进行分析。我们的结果表明，同基因组参考可改善比对，将映射质量提高高达 85%，同时将错配减少一半，从而导致与着丝粒相关的峰调用发生显著变化。我们的工作代表了一个概念验证，展示了匹配的参考基因组在多组学分析中的应用，并在规模上为全面组装实验相关细胞系以广泛应用同基因组参考基因组奠定了基础。关键词：人类参考；二倍体基因组；从头组装；基因组参考；着丝粒组装；实验室细胞系；多组学分析；表观遗传学；人类多态性；实验细胞系；同基因组参考。
简历 Samuel Muiruri Kariuki 博士
Anwar Aliya Fathima、Mary Sanitha、Leena Tripathi、Samwel Muiruri (2022) 木薯（Manihot esculenta）的食品和生物能源双重用途：综述。粮食和能源安全（已接受）Samwel K. Muiruri、Valentine O. Ntui、Leena Tripathi、Jaindra N. Tripathi (2021) 提高木薯（Manihot esculenta）耐旱性的机制和方法，当代植物生物学，28,100227，2214-6628。https://doi.org/10.1016/j.cpb.2021.100227。 Alice Lunardon、Samwel Muiruri Kariuki、Michael J. Axtell (2021) 番茄和本氏烟中瞬时引入的转基因中多顺反子人工微小 RNA 和反式 siRNA 的表达和加工。植物杂志，4，106，1087-1104。DOI：https://doi.org/10.1111/tpj.15221 Ogden, Aaron J.、Jishnu J. Bhatt、Heather M. Brewer、Jack Kintigh、Samwel M. Kariuki、Sairam Rudrabhatla、Joshua N. Adkins 和 Wayne R. Curtis 2020。“干旱和恢复期间的韧皮部渗出物蛋白谱揭示了番茄维管系统中的非生物应激反应”国际分子科学杂志 21，号。 12：4461。https://doi.org/10.3390/ijms21124461 Muiruri, KS、Britt, A.、Amugune, NO、Nguu, EK、Chan, S. 和 Tripathi, L. (2017)。在栽培三倍体和野生二倍体香蕉（芭蕉属）中表达着丝粒特异性组蛋白 3 (CENH3) 变体。植物科学前沿，8, 1034。DOI：10.3389/fpls.2017.01034 Muiruri, KS、Britt, A.、Amugune, NO、Nguu, E.、Chan, S. 和 Tripathi, L. (2017)。利用线粒体和核标记进行香蕉显性等位基因系统发育和组成亚基因组单倍型推断。基因组生物学与进化，9(10)，2510-2521 10.1093/gbe/evx167 。Tripathi, JN、Ntui, VO、Ron, M.、Muiruri, S. K.、Britt, A. 和 Tripathi, L. (2019)。利用 CRISPR/Cas9 编辑香蕉属 B 基因组中的内源性香蕉条纹病毒，克服了香蕉育种中的一大难题。通讯生物学，2(1)，46。https://doi.org/10.1038/s42003-019-0288-7
CAS介导的植物染色体工程
最近的研究表明，不仅基因，而且整个染色体都可以使用定期间隔短的短膜重复序列（CRISPR）（CRISPR） - Crisper相关的蛋白9（Cas9）1 - 5进行设计。在植物育种中应用染色体重组的主要目标是操纵遗传交换6。在这里我们表明，使用染色体重组几乎可以在整个染色体中抑制减数分裂重组。我们能够诱导含有> 17 MB的染色体片段的可遗传反转，该片段包含着丝粒，并覆盖了拟南芥生态型Col-0的大部分染色体2。只有2和0.5 MB长的端粒末端保留在其原始原产中。在与生态型LER-1的杂交后代的单核苷酸多态性标志物分析中，我们检测到倒置的chrosome区域内的跨界群的大量降低，并伴随着交叉转移到远程端的末端。在反转中检测到的几种遗传交换都是源自双跨界的。这不仅表明可遗传的遗传交换可以通过间染色体配对来进行，而且还仅限于生存后代的产生。群集定期间隔短的短质体重复序列（CRISPR） - 基于危机相关的蛋白质（CAS）基因编辑已彻底改变了植物生物学和育种7。正在开发越来越多的工具来微调单基因和多个基因修饰8 - 10。能够改变染色体上基因的顺序也增加了一个新的特征控制水平：遗传联系的破裂11。为了将有吸引力的特征结合在单个培养基中，育种者通过减数分裂重组12之间的跨亲戚（CO）依赖于父母同种染色体之间的跨界（CO）12。众所周知，诸如倒置等染色体重排，通过抑制重排的区域13 - 18的CO来调节沿染色体的重组景观。例如，在果蝇中，所谓的平衡器染色体的特征是多种替代和其他重排，被广泛使用，导致抑制逆转杂合子中的减数分裂重组18。泛基因组的研究发现，自然染色体后序列在许多农作物物种中都是普遍存在的，并且在驯化4、19 - 24中发挥了重要作用。尽管它们看似善良，但反转也会导致积极影响，例如通过防止重组25来保护有利的等位基因组合。因此，CRISPR – CAS对染色体重排的有针对性诱导具有改变减数分裂重组模式的潜力。通过恢复1.1 MB大小的自然
TIGD1在非小细胞肺癌中的生物信息学分析及实验验证
触发转座因子衍生物 1 (TIGD1) 基因是人类独有的，它编码一种蛋白质。该蛋白质的特点是存在三个 pfam 结构域：位于氨基酸 9 和 60 之间的 DNA 结合 HTH 结构域、跨越氨基酸 80–147 的 HTH CenpB 型 DNA 结合结构域，以及从氨基酸 216–403 延伸的 DDE 内切酶结构域 (5)。TIGD1 属于 TIGD 基因家族，其蛋白质与哺乳动物着丝粒蛋白 B (CENP-B) 具有显著的结构和功能特征，并与细胞周期相关蛋白表现出重要的关系 (6)。尽管如此，TIGD1 的确切生物学作用仍在很大程度上未被探索 (7)。先前的研究已经利用生物信息学技术证明了 TIGD1 在癌细胞增殖、侵袭和迁移中潜在的关键作用。有报道称，TIGD1的表达变化在肝癌发生过程中尤为显著，提示其可能参与了肝癌的发生发展（7），且TIGD1在结直肠癌、肺癌、胰腺癌等多种癌症类型中均表现出高表达。值得注意的是，在乳腺癌、肝癌、肺癌和胃癌患者中，TIGD1表达升高与不良疾病结局之间存在相关性（8）。最近的研究表明，TIGD1对免疫反应和化疗反应也有明显的影响。例如，在口腔鳞状细胞癌的研究中，研究者发现TIGD1通过激活IL-17信号通路来调节树突状细胞活性，从而促进口腔鳞状细胞癌的发生和进展。在之前对卵巢癌的研究中，观察到TIGD1对卵巢癌患者对铂类化疗的反应有影响（9）。在他们的研究中，Zou 和同事将生物信息学技术与体外细胞研究相结合，以确定 TIGD1 作为结肠癌的独立预后指标。研究表明，TIGD1 通过触发各种结肠癌信号通路（如 Wnt/B-catenin、E-cadherin、N-cadherin、Bcl-2、BAX、CDK6 和细胞周期蛋白 D1）加速癌细胞从 G1 期向 S 期的转变。这一过程促进癌细胞更平稳地进展，同时抑制细胞凋亡 ( 10 )。此外，另一项研究观察到，TIGD1 可以通过提高铜离子的浓度来潜在地增加结直肠癌细胞中铜毒性引起的细胞死亡 ( 11 )。这些研究表明，TIGD1 作为肿瘤识别标志物和免疫治疗领域的关键靶点具有巨大的潜力。然而，还需要进一步深入研究来确定其具体的临床转化价值。
自然界中端粒相关序列的分布
关于端粒区的结构，一个共同的主题正在出现。染色体末端带有多个串联重复的简单卫星状 DNA（2）。除了染色体末端的简单序列外，端粒附近的区域通常还带有长段中间重复 DNA（1、10、13、15、18、24）。在酿酒酵母中，染色体以 200 到 600 个碱基对的不规则序列 C1_3A 结束（17、23；图 1）。此外，在 DNA 末端附近发现了两个中间重复元素，称为 X 和 Y'（8、9）。Y' 是一个高度保守的元素，长度为 6.7 千碱基（kb）（8、9）。 X 是一种比 Y' 保守性更低的元件，大小范围为 0.3 至 3.75 kb，位于 Y' 的着丝粒附近（8, 9）。C1_3A 重复序列的内部序列以及 DNA 复制的推定起点（自主复制序列）与 X 和 Y' 相关（7, 21）。这些特性与端粒相关序列在复制、重组或端粒区域修复中发挥作用相一致。已经开发出凝胶系统，可以分离完整的酵母染色体 DNA 分子（4, 16）。已记录了菌株 YNN281、A364a、DCO4 和 AB972（5）中每条染色体在一个系统（正交场交替凝胶电泳 [OFAGE]）中的行为。通过改良的凝胶插入法 (16) (5) 从这些菌株中制备 DNA，并进行 OFAGE 处理。将 DNA 转移到硝酸纤维素上并与 X 和 Y' 特异性探针杂交 (20)（图 2）。通过琼脂糖凝胶分离 1.7 kb NcoI 片段，从 YRp12O (9) 制备 X 特异性探针。通过分离 1.7 kb BglII 片段，从 YRpl31b (9) 制备 Y' 特异性探针，该片段被亚克隆到 BamHI 消化的 M13 mpl8 中。从 pYtl03 (17) 切下 125 碱基对 HaeIII-MnlI 片段，其中包含 82 碱基对 C1_3A 重复序列。杂交探针来自据报道不含 C1_3A 重复序列的 X 和 Y' 区域。这一点已通过以下事实得到证实：源自 pYtl03 的真正的 C1_3A DNA 既不与 X 也不与 Y' 探针杂交。为探针选择的 X 区域在不同的 X 元素中是保守的 (8, 9)。表 1 中显示的数据是从 17 种不同的凝胶中汇编而来的，这些凝胶的切换间隔范围为 20 到 80 秒。每个菌株的 X 和 Y' 分布模式不同（图 2 和 3）。每个菌株中至少有三条最小染色体中有一条不与 Y' 探针杂交，在三个菌株中，五条最小染色体中的两条不与 Y' 探针杂交
研究WEE1和MYT1作为潜在的癌症治疗策略Sargun Sokhi 1,2，Joanne Hadfield 1,2，Jeremy H.C.真菌1
简介：细胞周期处于检查点的监视下，以修复各个相之间的细胞过渡之前的任何损坏。WEE1和MYT1激酶通过在CDK1上添加抑制性磷酸化来监测G2/M检查点，以防止过早进入有丝分裂。WEE1在各种肿瘤中过表达，而MK-1775（WEE1小分子抑制剂）目前正在I/II期癌症临床试验中。尽管显示了MK-1775可以增强其他遗传毒性疗法的作用，但临床抗性却朝向其抗性。在检查MK-1775介导的细胞毒性的机理时，我们将MYT1确定为抗性因子。新兴证据表明，MYT1是重要的癌症治疗靶点。因此，我们正在研究一种新型的MYT1激酶小分子抑制剂RP-6306与MK-1775结合使用，作为潜在的合成致死性癌症治疗。aim：。我们假设MK-1775和RP-6306的组合是针对两个部分冗余激酶对适应遗传毒性应激很重要的抑制剂，将实现合成的致死性，同时绕过单一层次的耐药性发育问题。使用的模型系统：1）宫颈癌细胞系，是四环素可诱导的MyT1表达； 2）通过上调myt1，对MK-1775具有抗性的癌细胞系（乳房和颈椎）。方法：我们使用标准的晶体紫罗兰色生存力测定法在一组肿瘤和非肿瘤细胞系中建立了RP-6306的IC50。之后，我们使用协同效力模型在上面列出的模型细胞系中测试了MK-1775和RP-6306的组合效应。使用克隆生成测定法评估了组合处理对克隆原性的影响。对高含量成像系统上的时间段显微镜用于确定RP-6306和MK-1775对有丝分裂持续时间和细胞命运的影响。结果：我们发现MK-1775和RP-6306组合处理表明，癌细胞系中的协同细胞杀死。WEE1抑制作用显示了通过MYT1抑制的协同细胞杀死，尤其是在诱导的MYT1过表达细胞中。 WEE1和MYT1结合抑制作用可抵抗癌细胞瞬时过表达MYT1的克隆发育潜力的增加。 RP-6306和MK-1775组合治疗促进有丝分裂停滞，导致MYT1过表达细胞的细胞死亡。 我们还发现，用联合处理处理的细胞中细胞死亡的机理是丝粒碎片化导致有丝分裂灾难。 结论：合并的WEE1和MYT1抑制导致合成致死性。 因此，我们的发现强烈表明，MK-1775和RP-6306的组合治疗具有减轻MK-1775耐药性的潜力。 我们的研究有助于开发新型的潜在组合疗法，同时优化和提高MK-1775治疗的潜在临床用途的功效。WEE1抑制作用显示了通过MYT1抑制的协同细胞杀死，尤其是在诱导的MYT1过表达细胞中。WEE1和MYT1结合抑制作用可抵抗癌细胞瞬时过表达MYT1的克隆发育潜力的增加。RP-6306和MK-1775组合治疗促进有丝分裂停滞，导致MYT1过表达细胞的细胞死亡。我们还发现，用联合处理处理的细胞中细胞死亡的机理是丝粒碎片化导致有丝分裂灾难。结论：合并的WEE1和MYT1抑制导致合成致死性。因此，我们的发现强烈表明，MK-1775和RP-6306的组合治疗具有减轻MK-1775耐药性的潜力。我们的研究有助于开发新型的潜在组合疗法，同时优化和提高MK-1775治疗的潜在临床用途的功效。