在DNA病变处的拉长RNA聚合酶II(RNAPII)启动转录耦合修复(TCR),涉及特定TCR因子的一致作用,然后是下游核苷酸切除修复步骤。明确地说,仅CSA或CSB基因中的先天性缺陷引起神经退行性疾病Cockayne综合征,尽管在TCR中同样重要,但它并未与其他TCR基因观察到。缺乏这种差异的解释。在这项研究中,我们开发了一种测定法,以跟踪紫外线诱导的DNA病变部位伸长RNAPII的命运。在TCR基因敲除细胞的同源性集合中采用这种方法表明,与其他TCR基因的基因敲除相比,CSA或CSB中细胞中有缺陷的RNAPII清除缺陷。我们的发现提供了证据表明,RNAPII处理的不足和响应DNA损伤的长期转录停滞,而不是DNA修复,这可能是Cockayne综合征神经退行性表型的基础。
已经对CSB的所有这些特征进行了研究,主要采用了各种CS,中国仓鼠卵巢和小鼠模型衍生的原代细胞的患者的皮肤纤维细胞。单型细胞系通常非常适合初始基因功能分析和结构 - 功能关系研究,但无法完全说明多功能蛋白(例如具有多系统表现的CSB)的影响。在1997年,描述了CS的第一个小鼠模型[17],从而可以研究受影响组织和整个生物体研究的原代细胞。从那时起,已经建立了所有CS相关基因,CSB,CSA,XPB,XPD和XPG的小鼠模型[18-22]。CS小鼠模型(XPG除外)通常发挥轻度的CS表型,其体重,紫外线敏感性,轻度神经退行性变化以及皮肤肿瘤发生的令人惊讶的增加,在CS的人类患者中找不到症结。对于严重CS的建模,CSA-或CSB-有效的小鼠可以与缺少TC-NER机械基因的小鼠交叉,例如XPA或XPC [19,23]。
摘要Cockayne综合征是一种罕见的遗传性常染色体隐性疾病,其特征是不同的神经系统痛苦。但是,对于CS患者的大脑发育知之甚少。,我们利用Cockayne综合征B蛋白(CSB)产生了神经球和脑类器官,缺乏诱导的多能干细胞,这些干细胞来自两名患者,这些干细胞来自两名患者,具有不同严重性的CS和健康对照。使用RNA-SEQ和生物信息学分析探索了两个发育时间点的转录组,以鉴定两名CS患者常见的生物学失调,与对照相比。CSB缺陷型神经球显示了VEGFA-VEGFR2信号通路,囊泡介导的运输和头部发育的上调。CSB缺陷式脑器官表现出脑发育,神经元投射发育和突触信号的下调。我们进一步确定了对两个时间点共有的类固醇生物合成的上调,特别是胆固醇生物合成分支的上调。我们的结果提供了对CS患者神经发育失调的见解,并加强了CS的理论,即CS不仅是神经退行性的,而且是神经发育障碍。