FoundationOne®CDx (F1CDx) 是一种基于下一代测序的体外诊断设备,用于检测 324 个基因中的替换、插入和删除变异 (indel) 和拷贝数变异 (CNA) 以及选定的基因重排,以及基因组特征,包括微卫星不稳定性 (MSI) 和肿瘤突变负担 (TMB),使用从福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 肿瘤组织标本中分离的 DNA。该测试旨在作为伴随诊断,用于根据批准的治疗产品标签识别可能从表 1 中列出的靶向疗法中受益的患者。此外,F1CDx 旨在提供肿瘤突变分析,供合格的医疗保健专业人员根据肿瘤学专业指南针对实体恶性肿瘤患者使用。表 1 中未列出的基因组学发现并非任何特定治疗产品的标示用途的规定性或决定性发现。
摘要 基于 CRISPR/Cas9 的基因敲除 (KO) 能够精确扰动人类细胞中的靶基因功能,理想情况下可以通过分子组学读数以无偏的方式进行评估。通常,这需要漫长的分离 KO 亚克隆的过程。我们在此表明,无论使用哪种向导 RNA,KO 亚克隆在表型上都是异质的。我们提出了一种实验策略,该策略可避免亚克隆并实现细胞池中快速有效的基因沉默,该策略基于两个向导 RNA 的协同组合,这些向导 RNA 位于基因组接近处(40-300 bp)。我们的策略可实现更可预测的插入/缺失生成,具有较低的等位基因异质性,同时残留靶蛋白表达较低或不可检测,这由 MS3 质谱蛋白质组学确定。我们的方法适用于非分裂原代细胞,也可用于研究必需基因。它能够生成仅反映目标消融表型的高置信度组学数据。
•用于体外诊断•仅用于专业用途•仅用于处方使用•MyChoice®CDXPlus测定法可以识别肿瘤中的种系和躯体变体,但没有区分两者。•等位基因频率的变化低于已建立的检测极限。•跨越长插入和缺失(Indels)或重排的DNA片段的杂交效率降低可能导致最终测序文库中突变DNA分子的代表性不足。这将导致观察到的序列读取频率跨越突变的频率。•Indels> 25 bp的长度可以通过MyChoice®CDXPlus分析检测到。但是,检测到任何特定indel的能力可能会受到突变的位置和性质,局部序列上下文,DNA质量以及所提供的样品中非肿瘤DNA含量的影响。•MyChoice®CDXPlus分析已设计为检测基因组重排,包括涉及启动子和分析基因的编码外显子的大重排(LRS);但是,
STAR ( Spliced Transcripts Alignment to a Reference )是用于将 RNA-seq 读取数据与 参考基因组序列进行高度准确和超快速的剪接感知( splice aware ) 比对的工具。注意, STAR 是一个专门针对 RNA-seq 数据映射的比对工具,这意味着不能用于比对 DNA 数据。与 其它的 RNA-seq 比对工具相比,其具有较高的准确率,映射速度较其他比对软件高 50 多 倍。 STAR 在识别经典和非经典剪接位点方面具有很高的精确性,还可以检测到嵌合(融 合)转录本。除了映射短读取数据(例如 ≤ 200 bp ), STAR 还可以准确地映射长读取数据 (例如来自 PacBio 或 Ion Torrent 的数 Kbp 读取数据)。 STAR 在变异检测( SNP 和 INDEL ) 方面具有更好的灵敏度,因此, STAR 被用于 GATK 最佳实践工作流程,用于从 RNA-seq 数据 中识别短变异。
大肠杆菌是人体肠道正常菌群的一部分,具有重要功能;然而,某些菌株会导致宿主患病,损害肠道功能并对整体健康产生不利影响。大肠杆菌 B2 血清群中的 pks 基因簇编码大肠杆菌素,这是一种次级代谢物和潜在的肠道毒素。然而,大肠杆菌中大肠杆菌素产生的机制很复杂,pks 基因簇的功能尚未完全了解。本综述探讨了大肠杆菌中 pks 岛产生大肠杆菌素的复杂机制和过程,阐明了其中 clbA-S 基因所起的具体作用。并揭示了colibactin对宿主细胞DNA的毒性作用,阐述了可能在诱导结直肠癌发展中起重要作用的机制,如单碱基替换(SBS)、小插入/缺失(small indel)特征(ID-pks)、染色体间连锁(ICLs)、DNA双链断裂(DSBs),这些机制的阐明对相关药物的进一步探索和开发具有重要意义。
当前的工作符合 CF 领域正在进行的努力,旨在满足所谓“最后 10%”的高度未满足的医疗需求,即 pwCF,根据其特定的基因型,这些患者不适合 HEMT 并且处于前调节剂时代。除了严重的错义突变之外,这些基因型还包括剪接、插入或缺失 (indel) 或无义突变,从机制上来说,预计这些突变不会对任何当前或未来的调节剂疗法产生反应。为了解决这一未满足的医疗需求,CF 领域努力研究基因添加和基因编辑方法(见表 1)。事实上,自从 HEMT 最常见的突变 F508del 以及门控和残留功能突变获得临床批准以来,药物难治性突变一直是研究的重中之重(见表 1)。 c.3718-2477C>T 是一种残留功能突变,携带此类突变的 pwCF 现在有资格获得美国批准的 CFTR 调节剂(https://www.fda.gov/)。6 在欧洲,只有携带突变与 F508del 等位基因结合的 pwCF 才有资格获得 Symkevi(tezacaftor/ivacaftor)
CRISPR-CAS诱导的同源指导修复(HDR)可以通过外源供体模板安装广泛的精确基因组修饰。然而,HDR在人类细胞中的应用通常受到差异差的效率阻碍,这是由于偏爱易于容易产生的途径而产生短插入和缺失的途径。在这里,我们描述了递归编辑,这是一种HDR改进策略,该策略有选择地重新制定不希望的Indel结果,以创造更多的机会来生产所需的HDR等位基因。我们介绍了一个名为Retarget的软件工具,该工具可以使递归编辑实验的合理设计。在单个编辑反应中,使用重编设计的指南RNA,递归编辑可以同时提高HDR效率并减少不希望的indels。我们还利用重新定位来生成数据库,以特别有效地递归编辑位点,以内源性标记蛋白质并靶向致病性突变。递归编辑构成了一种易于使用的方法,而没有潜在的细胞操作,也很少增加实验负担。
1 型糖尿病 (T1D) 患者的死亡主要与发展为肾病这一主要的微血管并发症有关 [1]。糖尿病肾病 (DN) 的发病率呈上升趋势,这表明因糖尿病导致终末期肾病 (ESRD) 的患者数量不断增加 [2]。微量白蛋白尿 (MA) 是临床可检测的糖尿病肾病 (DN) 的早期指标。患有 T1D 的年轻成人和儿童中 MA 的患病率为 7%~20% [3,4]。然而,微量白蛋白尿的预测价值有限。研究表明,正常范围的白蛋白尿并不能排除糖尿病儿童肾病 [5]。一些没有微量白蛋白尿的患者也会发展为晚期肾脏病理改变,这意味着微量白蛋白尿可能不是早期发现糖尿病肾病的最佳标志物 [5]。这些患者的 ESRD 发病率比无糖尿病的正常白蛋白尿个体高 7.8 倍 [6]。另一方面,基因研究为罹患 DN 高风险的患者提供了宝贵的信息。在出现白蛋白尿之前,存在可导致肾脏疾病发展的基因突变。通过识别这些因素,我们可以减缓易感人群肾脏损害的进展。可能导致患 DN 的候选基因之一是血管紧张素转换酶 (ACE)、血管紧张素 II 受体 1 型 (AGTR1) 和亚甲基四氢叶酸还原酶 (MTHFR)。激活的肾内肾素-血管紧张素系统被认为是 DN 发病机制中的关键因素,因为它在葡萄糖代谢、调节血压和液体稳态中发挥作用。ACE、血管紧张素原 (Atg) 和 AGTR1 是 RAS 的一部分。 ACE 插入/缺失多态性可解释循环 ACE 水平变异的近一半[7]。ACE I/D 多态性调节 ACE 活性并在 DN 的发展和进展中发挥作用[8]。I/D ACE 基因多态性是影响糖尿病患者心血管并发症和 DN 发展的独立因素[8]。AGTR1 基因调节醛固酮的分泌,并对血压控制和心血管系统的工作产生影响。ACE 插入/缺失和 AGTR1 的一些作用协同作用,增加心血管疾病 (CVD) 的风险[9]。参与 DN 发展的表观遗传机制的遗传变异是 MTHFR 基因的多态性。在糖尿病患者中,低叶酸和升高同型半胱氨酸与糖尿病中的内皮功能障碍和微血管并发症有关[10,11]。 MTHFR 677C -T 基因的多态性与糖尿病患者的同型半胱氨酸升高和微血管并发症有关 [ 12 ]。本研究的目的是检查患有和不患有 MA 的 T1D 青少年之间的临床和实验室差异。其次,我们检查了 ACE、AGTR1、和 MTHFR 基因多态性在 1 型糖尿病患者中分为两组
在人类诱导的多能干细胞(HIPSC)中,系统地对内源性蛋白进行了带有荧光标记的内源性蛋白,可以观察到不同细胞态中的活细胞动力学。然而,通过CRISPR/CAS9诱导的编辑将氟化蛋白的精确插入到活细胞中依赖于同源指导的修复(HDR)。非同源末端连接(NHEJ)DNA修复途径通常胜过HDR,导致不可逆的内部和缺失(Indels)和低敲门效率。识别成功的HDR介导的标记事件是当目标基因在干细胞中未表达并且成功的标记可能不会立即观察到的靶基因是一个额外的挑战。为了解决这些挑战,我们使用了:1)在优化的感染多重性(MOI)下,与腺相关的病毒血清型6(AAV6)介导的DNA供体以最大的效率提供标签有效载荷; 2)滴定的多重CAS9:GRNA核糖核蛋白(RNP)量确保条件之间的HDR/indel频率平衡; 3)长放大液滴数字PCR(DDPCR),以测量编辑池中HDR产生的等位基因的频率; 4)同时推断CRISPR编辑(ICE)以检测并避免与Indels明显饱和(> 50%)。这些方法使我们能够确定有效,准确的编辑条件并恢复带有标记的单元,包括在干细胞中未表达的位点标记的单元。这些步骤共同使我们能够开发出有效的方法和工作流程,直接从具有最佳HDR和最小化indel频率的理想细胞池的克隆分离。使用这种方法,我们同时实现了荧光标记物和双重插入到四个基因中的基因,这些基因在差异过程中被打开,但最初在HIPSC中未表达,在HIPSC中,基于荧光基于荧光的标记细胞的直接选择是不可能的:TBR2,TBR2,TBXT,CDH2,CDH2,CDH2,CDH2,CDH2,CDH2(PROFEFFEREDIATION和MEGREDIATION和MEGREGRIATION和MEGRGIAL egratiation and Moggratial Genes and Cdhees and Cdhh5)and Cdhh5(cdh5)和CDH5(cdh)5(cdh)5(cdh)5(cdh5)。通过对各种GRNA序列和RNP浓度的系统评估,我们确定了达到高HDR频率的每个基因的条件,以38.6%的峰值达到峰值,同时还避免了与Inderels相关的条件,在这种情况下,很难在带有统一的等位基因中具有标记等位基因的克隆的隔离。过度,该方法提高了在hipscs中未表达的基因的荧光敲击的效率,对细胞过程的基于可靠的基于图像的观察,并可以恢复精确编辑的单声道和双重标记的克隆。我们将这些方法标准化,以产生有效且一般的工作流程,以将大型HDR介导的敲入引入HIPSC中。
尖端的基因编辑技术可以扩大基因组的改变,并加速将这些工具应用于生物医学、农业和动物模型开发的机会。在本期中,Li 等人 (2022) 回顾了基因编辑工具,并强调了关键技术发展及其在生物医学中的广泛应用,希望加速生物医学领域的新发现和新疗法。从阅读到编辑基因组的飞跃为改善人类健康和提高可持续农作物和动物的生产提供了巨大的机会。这项技术进步也对基因型到表型研究的生物学研究产生了深远的影响。在提高编辑效率、控制编辑器的意外脱靶结果以及探索不同的传递途径方面,人们不断取得稳步进展。限制转化应用的主要障碍之一是这些大型蛋白质复合物的传递途径,这会影响最终的治疗方式。在本期中,Yin 等人(2020 年)发现,通用 AAV 受体 (AAVR) 的共递送可提高 AAV 的转导效率,从而大幅提高 indel 和 HR 编辑率