摘要:精确的基因编辑是 - 或很快就会用于多种疾病的临床用途,并且正在开发更多应用。由单个诱导RNA(SGRNA)导演的可编程核酸酶CAS9可以在基因组DNA的靶位点中引入双链断裂(DSB),这构成了使用这种新技术的基因编辑的初始步骤。在哺乳动物中,两种途径占主导地位的DSB修复 - 非同源末端连接(NHEJ)和同源指导的修复(HDR) - 基因编辑的结果主要取决于这两个修复途径之间的选择。尽管HDR以其高度有吸引力,但在生物学环境中,修复途径的选择是有偏见的。哺乳动物细胞优先通过多种机制利用NHEJ:NHEJ在整个细胞周期中都活跃,而HDR仅限于S / G2阶段; NHEJ比HDR快。 NHEJ抑制了HDR过程。这表明可以通过操纵细胞修复途径的选择来实现对编程DNA病变结果的明确控制。在这篇综述中,我们总结了DSB修复途径,基于DNA切除的选择选择的机制,并在研究策略中取得了进展,该策略基于操纵修复途径的选择以增加哺乳动物细胞的HDR频率,从而有利于Cas9介导的HDR。还讨论了提高HDR效率的其余问题。本评论应促进CRISPR / CAS9技术的开发,以实现更精确的基因编辑。
大型真核基因组被包装到核的受限区域中,以保护遗传密码并提供一个专门的环境来读取,复制和修复DNA。基因组在染色质环和自我相互作用域中的物理组织提供了基因组结构的基本结构单位。这些结构排列是复杂的,多层的,高度动态的,并且影响了基因组的不同区域如何相互作用。通过增强剂促进剂相互作用在转录过程中的作用已得到很好的确定。不太了解的是核结构如何影响DNA复制和修复过程中染色质交易的大量交易。在这篇综述中,我们讨论了在细胞周期中如何调节基因组结构,以影响复制起源的定位和DNA双链断裂修复的协调。基因组结构在这些细胞过程中的作用突出了其在保存基因组完整性和预防癌症的关键参与。
该项目由奥斯陆大学和卑尔根大学共同发起,自 2013 年以来一直活跃。最初,该项目源于分离和发现碘素,一种接近粘菌素的衍生物,可作为人类白血病细胞凋亡的强效和选择性诱导剂。后来,我们开始探索碘素和粘菌素的合成衍生物的抗菌活性,因为许多吩嗪已知具有抗菌活性。该项目已经获得了两项专利。
图2。MLH1-PMS1的固有ATPase活性失去了PCNA刺激。(a)TLC ATPase分析测量了线性4.3 kb DNA上由MLH1-PMS1水解的ATP量。灰色条代表完整的线性4.3 kb DNA(n = 3),蓝色条代表了线性的4.3 kb DNA,具有4个单链断裂(n = 3)。底物。灰色和蓝色条带有对角线,代表了包含PCNA的实验(n = 3)。(b)灰色条代表在4.3 kb放松,无迹线的圆形DNA上水解的ATP百分比(n = 3),蓝色条代表圆形的4.3 kb DNA,其中包含4个迹线(n = 3)。4.3 kb PBR322。使用nt.bstnbi进行单链断裂。(c)MLH1-PMS1在完整DNA上与包含单链断裂的DNA的ATPase活性模型。
方法和结果:使用 DNA DSB 修复分析,我们评估了特定修复途径的效率,发现 PR、GR 和 GA 降低了非同源末端连接 (NHEJ)、单链退火 (SSA) 和微同源介导的末端连接 (MMEJ) 的效率,但不降低同源重组 (HR)。我们发现 PR 部分通过与核仁蛋白核磷蛋白 (NPM1) 结合来抑制 DNA DSB 修复。NPM1 的消耗会抑制 NHEJ 和 SSA,这表明 PR 表达细胞中 NPM1 的功能丧失会导致非同源和同源定向 DNA DSB 修复途径受阻。通过删除 NPM1 亚细胞定位信号,我们发现 PR 会结合 NPM1,无论 NPM1 指向哪个细胞区室。删除已知可与其他富含精氨酸的蛋白质结合的 NPM1 酸性环基序可消除 PR 和 NPM1 结合。使用共聚焦和超分辨率免疫荧光显微镜,我们发现 RAD52(SSA 修复机制的一个组成部分)的水平相对于使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑删除了 C9ORF72 扩增的同源对照显著增加 iPSC 神经元。对死后脑组织的 Western 分析证实,与对照相比,C9ALS/FTD 样本中的 RAD52 免疫反应性显著增加。
修复DNA损伤对于所有生物体来说都是至关重要的。DNA双链断裂(DSB)是最严重的DNA损伤类型之一,因为它们导致丧失了网络信息和未修复时死亡。在大肠杆菌中,它们被RECBCD复合物认识和处理,该复合物通过同源重组启动修复。尽管RECBCD下游的重复动力学已得到很好的特征,但尚不清楚该复合物与DNA保持附着多长时间,以及什么触发了其在体内的分离。要回答这些问题,我们在单分子水平上成像了RECB,并量化了其在暴露于环丙沙星的细菌细胞中的动态行为,这是一种诱导DSB的抗生素。我们的结果表明,RECB与DSB(10秒)形成长寿命的复合物,并且其与DNA的解离是复合物的固有证券,不取决于DNA损伤的量,也不取决于修复途径中的以下步骤。更重要的是,我们表明我们可以使用与DSB的RECB结合作为估计损害形成速率的标记。这项研究对RECBCD与DNA双链在体内的大肠杆菌的相互作用以及对环丙沙星诱导的DSB的细菌反应提供了详细的定量见解。
参考文献1。DHHS集成酶链转移抑制剂方案的指南,于2022年9月21日更新Haeyoung Zhang,Mutaz Jaber,Eva Mortensen,Hui Wang,Ines Mendes,Monika Sobczyk,Aaron Share,Ramesh Palaparthy和Dhananjay Marathe。 没有HIV-1的人的单一升剂剂量的口服GS-1720的1A期安全和药代动力学。 25届国际艾滋病会议,德国慕尼黑,7月22日至26日,2024年。 海报WEPEB116。 3。 Carl J. Fichtebaum,Mezgebe Berhe,Jose Bordon,Jacob P. Lalezari,Godson Oguchi,Gary Sinclair,Furong Wang,Brie Falkard,Haeyoung Zhang,Eva Mortensen,Jared Baeten Baeten和Moti Ramgopal。 GS-1720的抗病毒活性,安全性和药代动力学:每周的新型口服研究所。 第30届国际逆转录病毒和机会感染国际会议,丹佛,20024年3月3日至6日。 口头#116。Haeyoung Zhang,Mutaz Jaber,Eva Mortensen,Hui Wang,Ines Mendes,Monika Sobczyk,Aaron Share,Ramesh Palaparthy和Dhananjay Marathe。没有HIV-1的人的单一升剂剂量的口服GS-1720的1A期安全和药代动力学。25届国际艾滋病会议,德国慕尼黑,7月22日至26日,2024年。海报WEPEB116。3。Carl J. Fichtebaum,Mezgebe Berhe,Jose Bordon,Jacob P. Lalezari,Godson Oguchi,Gary Sinclair,Furong Wang,Brie Falkard,Haeyoung Zhang,Eva Mortensen,Jared Baeten Baeten和Moti Ramgopal。GS-1720的抗病毒活性,安全性和药代动力学:每周的新型口服研究所。第30届国际逆转录病毒和机会感染国际会议,丹佛,20024年3月3日至6日。口头#116。口头#116。
提炼库存报告的排放因素。(珊瑚礁)准确和经过验证的排放因素是迫切需要支持库存,纳入缓解措施和基础农场计算器/定价(对于新西兰)和温室气体有效的农业实践(两国)。库存报告(Reefir)的精炼排放因子与两国具有更高层,分类,N2O和NH3排放因子和方法的确定需求,这些需求也包括缓解碳循环和CO2排放的影响。该项目建立在成功的Dataman(根据全球研究联盟(GRA)资助的基础上,该项目从粪便管理中开发了一个公开可用的GHG排放数据库。我们将从矿物N来源和刷新Dataman的排放数据与更多的最新数据进行整理。DATAMAN的差距分析将用于设计新的实验工作,以量化爱尔兰和新西兰的N来源的排放。将使用基于统计和基于过程的建模方法来分析刷新的数据库。统计方法将基于Dataman开发的方法。基于过程的建模将使用APSIM,DayCent和DNDC –Models的集合进行,这些集合在此处被广泛接受。结合在一起,这两种方法将更好地阐明排放和排放因子的关键驱动因素,并将考虑碳通量和农场生产的考虑在于减少温室气体排放量。以及它们将构成对两国所需的温室气体减少至关重要的高层排放因素的基础。项目将在项目中有强大的知识转移努力。这些方法将包括与策略的交互式研讨会
Recquired elements for the transcription process: The transcribed strand of DNA molecule is the 3'-5' (also called antisense strand), which serves as a template for the synthesis of a mRNA molecule having the same nucleotide structure of the sense strand of DNA (the difference is U instead of T) RNA polymerase II: it is the enzyme that adds ribonucleotides,顺序和互补转录因子:旨在募集,引导和固定SST的RNA聚合酶II,以便转录以核苷酸+1开始。激活聚合酶的介质。启动子 + RNA聚合酶II +转录因子=转录起始复合物。
S3图 用VPA,LI2CO3和Tranilast处理的处理可减少DNA双链断裂,如! H2AX,但不恢复HMGB-1水平。 (a)非播(ns),复制性衰老的未处理(RS UNTR)和复制性衰老处理(RS处理)细胞的免疫荧光染色(蓝色)和! H2AX(绿色)以量化DNA双链断裂。 绿色! H2AX与DAPI相对于总细胞计数进行了量化。 (b)非播(ns),复制性衰老的未处理(RS UNTR)和复制性衰老处理(RS处理)细胞的免疫荧光染色(蓝色)和HMGB-1(绿色)。 DAPI与总细胞计数相关的HMGB-1阳性细胞数量。S3图用VPA,LI2CO3和Tranilast处理的处理可减少DNA双链断裂,如!H2AX,但不恢复HMGB-1水平。(a)非播(ns),复制性衰老的未处理(RS UNTR)和复制性衰老处理(RS处理)细胞的免疫荧光染色(蓝色)和!H2AX(绿色)以量化DNA双链断裂。绿色!H2AX与DAPI相对于总细胞计数进行了量化。(b)非播(ns),复制性衰老的未处理(RS UNTR)和复制性衰老处理(RS处理)细胞的免疫荧光染色(蓝色)和HMGB-1(绿色)。DAPI与总细胞计数相关的HMGB-1阳性细胞数量。