图2 PSEN1 A246E神经元中的RNA-SEQ鉴定了疾病内型。(a)PSEN1 A246E IPSC衍生的神经元相对于NDC的差异表达基因(DEG)的RNA-seq火山图,具有错误的发现率(FDR)调整后的P值<.05。(B-C)通过(b)ISMARA基序分析(基于Z得分,TF-GENE PEARSON相关性和平均基因目标表达变化)和(C)Dorothea TF-GENE目标分析(基于标准化的富集量),通过(c)基因目标表达变化)(基于Z得分,平均基因目标表达变化),通过(B)ISMARA基序分析(基于Z得分,TF-GENE PEARSON相关性)预测具有显着活性变化的转录因子(TFS)。ISMARA平均靶基因表达变化由UP(相对于NDC的增加)或向下(相对于NDC)箭头指示。(D-E)使用(d)CODODE-CHEA共识TF数据库或(e)通过FGSEA多层次富集测试(e)定义的神经元相关TF-GENE目标列表的PSEN1 A246E神经元中排名的TF-TARGET富集。(F-G)使用(F)标志性数据库和(G)基因本体生物学过程(GOBP)对PSEN1 A246E神经元基因表达签名进行排名的富集分析。
Glyceollins是一种在豆类物种中引起的植物毒素家族,在环境压力反应(例如防御病原体)和人类健康中起着至关重要的作用。However, little is known about the genetic basis of glyceollin elicitation.在本研究中,我们采用了一种基于代谢物的基因组 - 宽缔合方法(MGWA)方法来鉴定在遗传多样的甘油蛋白诱导的候选基因,并正在研究遭受大豆囊肿线虫的野生大豆。In total, eight SNPs on chromosomes 3, 9, 13, 15, and 20 showed signi fi cant associations with glyceollin elicitation.六个基因分为两个基因簇,它们在苯基丙烷途径中编码糖基转移酶,并在物理上接近染色体9。此外,还发现转录因子(TFS)基因(例如MYB和WRKY)是有前途的候选基因,与染色体上的显着SNP紧密联系。Notably, four signi fi cant SNPs on chromosome 9 show epistasis and a strong signal for selection.The fi ndings describe the genetic foundation of glyceollin biosynthesis in wild soybeans; the identi fi ed genes are predicted to play a signi fi cant role in glyceollin elicitation regulation in wild soybeans.此外,自然种群中的上皮相互作用和选择影响甘油蛋白的变异如何应进一步研究以阐明甘糖苷生物合成的分子机制。
基因工程植物在农业中的应用多样,以增强食物和饲料的价值。基因工程旨在将具有理想特征的选定遗传区域引入空间和时间表达的目标植物中。启动子是负责通过识别RNA聚合酶调节转录因子(TF)来调节基因表达的关键要素。基于它们的识别和表达,RNA聚合酶分为RNA POL II和POL III启动子。 启动子活性和特定峰是调节转基因表达的两个主要参数。 由于使用构成启动子(例如Cauli-limpower Mosaic病毒(CAMV)35S)可能会导致对非目标生物或生态系统,可诱导/组织特异性启动子和/或RNA POL III启动子的不利影响,并为对控制的调节和最小值不良效应提供了多种机会。 除了它们在转基因表达中的作用外,还讨论了它们在合成生物学和基因组编辑中的影响。 本综述提供了有关迄今为止报道的启动子的优势和缺点的重要性,当前的前景和洞察力的最新信息,将有助于利用它们在努力中开发营养和农艺改善的转基因作物进行商业化。基于它们的识别和表达,RNA聚合酶分为RNA POL II和POL III启动子。启动子活性和特定峰是调节转基因表达的两个主要参数。由于使用构成启动子(例如Cauli-limpower Mosaic病毒(CAMV)35S)可能会导致对非目标生物或生态系统,可诱导/组织特异性启动子和/或RNA POL III启动子的不利影响,并为对控制的调节和最小值不良效应提供了多种机会。除了它们在转基因表达中的作用外,还讨论了它们在合成生物学和基因组编辑中的影响。本综述提供了有关迄今为止报道的启动子的优势和缺点的重要性,当前的前景和洞察力的最新信息,将有助于利用它们在努力中开发营养和农艺改善的转基因作物进行商业化。
T细胞和称为淋巴细胞的细胞在免疫系统中起着重要的作用。这些淋巴细胞是由造血干细胞(HSC)产生的,该造血细胞(HSC)一生都驻留在骨髓(BM)中。hsc通过连续的谱系决策过程分化为BM中胸腺和B细胞中的T细胞。转录因子(TFS)与表观遗传修饰剂一起起作用,以调节控制淋巴细胞细胞命运的基因表达模式。由关键调节剂失活或加速引起的发育障碍通常会导致血液系统恶性肿瘤,例如白血病和淋巴瘤。我们以前已经建立了一个系统,该系统可用于检查HSC淋巴谱系期间的基因调节网络。我们过表达与ERT2(雌激素受体)蛋白融合的ID3蛋白,其核转运是由4-羟基莫昔芬(4-OHT)在造血祖细胞中诱导的,并在B细胞分化条件下培养它们。B细胞分化,但是细胞在4-OHT存在下巨大的多稳定性(Ikawa et al。干细胞报告,2015年)。我们命名了这些多能祖细胞诱导的白细胞茎(ILS)细胞。另一方面,我们还建立了T/NK祖细胞,这些祖细胞主要通过在高浓度的细胞因子(Ikawa等人的存在。科学,2010年)。这些新型系统能够分析控制控制的大量调节分子
对应作者:Albert-Einstein-Allee Internechance I Alexander Kleger教授,Albert-Einstein-Allee 23,89081 Ulm,德国,电话: +49-731-500-44728,传真: +49-731-731-500-444612,Alexander.klegleni-umi-ulm.dee; CécileJulier,内分泌学,代谢和糖尿病系,科钦研究所,24 Rue du Faubourg Saint-Jacques,75014法国巴黎,电话:+33.1.44.41.41.22.33#这些作者为这项工作做出了同样的贡献。*这些作者也同样贡献。作者贡献AP,SH,IGC和VS被获取,分析和解释数据,起草和修改工作。AP对项目的人类遗传部分进行了统计,遗传和生物信息学分析。SH对RNA,ATAC-SEQ和质谱法进行了PSC和准备样品的功能研究。IGC对项目进行了并定向生物信息学分析。与糖尿病患者及其家人以及德国队列的测序和基因分型。MB,ZL和GK获得了数据并进行了数据分析。ad,pz,hn,ES,TK,MW,CB,RO,JFD,BK,CDR获得了该项目的数据。MB,RG,MHE和TS修订了手稿。具体来说,MB和AI进行了hESC和初始功能分析的基因编辑。Zl,GK和XZ进行了chip-seq,Zl,GK和MSC进行ATAC-SEQ和ZL,GK,MSC和QL RNA-SEQ生物信息信息分析。RR获得了数据并对工作进行了大量修订。MHO对患者成纤维细胞和IPSC分析进行了重编程。SL解释了数据并修改了工作。JRB生成的记者ESC线路。对WES数据进行了生物信息学分析,并在临床上描述了黎巴嫩患者及其家人的PZ。MSA解释了提供的数据,提供了材料,修改了工作。JK获得并分析了质谱数据。AW awed并提供了RG提供芯片序列数据。 kg,JC解释了遗传学数据,而GN提供了来自分化MEL1 HESC的RNA。 Bob,FO,MN,CJ和AK负责获取和分析数据的起草和修订。 此外,鲍勃(Bob)也指导了有关德国患者队列和解释遗传学数据的研究,FO表达和分析了TFS和ONECUT1变体,MN确定并临床表征了患者1及其大家庭,并解释了人类的遗传和临床数据。 此外,CJ和AK设计了工作,解释了数据并用所有作者的输入起草了手稿。 cj指导项目的遗传部分,并进行了人类遗传分析。 AK指导该项目的功能研究。AW awed并提供了RG提供芯片序列数据。kg,JC解释了遗传学数据,而GN提供了来自分化MEL1 HESC的RNA。Bob,FO,MN,CJ和AK负责获取和分析数据的起草和修订。此外,鲍勃(Bob)也指导了有关德国患者队列和解释遗传学数据的研究,FO表达和分析了TFS和ONECUT1变体,MN确定并临床表征了患者1及其大家庭,并解释了人类的遗传和临床数据。此外,CJ和AK设计了工作,解释了数据并用所有作者的输入起草了手稿。cj指导项目的遗传部分,并进行了人类遗传分析。AK指导该项目的功能研究。
摘要 基因表达受转录因子 (TF) 调控,它们共同读取顺式调控 DNA 序列。“顺式调控密码”——细胞如何解释 DNA 序列以确定何时、何地和表达多少基因——已被证明极其复杂 1,2。最近,功能基因组学检测和机器学习 (ML) 的规模和分辨率的进步使得破译此密码取得了重大进展 3–6。然而,如果仅在基因组序列上训练模型,顺式调控密码可能永远无法解决;同源区域很容易导致对预测性能的高估,而且我们的基因组太短,序列多样性不足以学习所有相关参数。幸运的是,随机合成的 DNA 序列能够测试比我们基因组中存在的大得多的序列空间,而设计的 DNA 序列能够进行有针对性的查询,从而最大限度地改进模型。由于无论 DNA 来源如何,解释 DNA 都使用相同的生化原理,因此基于这些合成数据训练的模型可以预测基因组活动,通常比基于基因组训练的模型更好 7,8 。在这里,我们提供了该领域的展望,并提出了通过结合 ML 和使用合成 DNA 进行大规模并行分析来解决顺式调控代码的路线图。
摘要。– 目的:2 型糖尿病 (T2DM) 和多囊卵巢综合征 (PCOS) 是常见的内分泌系统疾病。然而,在转录组水平上对 T2DM 和 PCOS 的分子机制研究仍然很少。因此,我们旨在通过生物信息学分析揭示 T2DM 和 PCOS 之间潜在的共同遗传和分子途径。材料与方法:我们从美国国家生物技术信息中心的基因表达综合 (GEO) 数据库下载了 T2DM 和 PCOS 的 GSE10946 和 GSE18732 数据集。对这些数据集进行综合差异和加权基因共表达网络分析 (WGCNA) 以筛选共同基因。随后进行功能富集和疾病基因关联分析,构建转录因子 (TF)-基因和TF-miRNA-基因调控网络,最终确定相关的靶向药物。结果:我们鉴定了T2DM和PCOS的共同基因(BIRC3,DEPTOR,TNNL3,ADRA2A)。通路富集分析显示共同基因在平滑肌收缩,通道抑制剂活性,细胞凋亡和肿瘤坏死因子 (TNF) 信号通路中富集。SP7,KLF8,HCFC1,IRF1和MLLT1等TF在TF调控网络中起关键作用。奥利司他被指出是一种重要的基因靶向药物。
收到2022年12月4日; 2023年8月3日接受;出版于2023年8月17日作者隶属关系:1分子环境微生物学实验室,韩国首尔韩国环境科学与生态工程系,韩国共和国。*信件:Woojun Park,WPARK@韩国。AC。KR关键词:抗生素耐药性;生物膜; DNA甲基化;外排泵;表观遗传学;甲基转移酶。缩写:AR,抗生素耐药性; Azi,阿奇霉素; CCCP,羰基氰化物3-氯苯基氢气; Col,Colistin; Ery,红霉素; Etbr,溴化乙锭; Gen,庆大霉素; IPD,脉间持续时间; Kan,Kanamycin; 6mA,n -6-甲基丹宁; 4MC,n -4-甲基环肽; 5MC,5-甲基胞嘧啶; MEM,MeropeNem; MIC,最小抑制浓度; MTase,甲基转移酶;小睡,核苷相关蛋白;也不,诺福路吗? OMV,外膜外囊泡; PMB,多粘蛋白B; rif,利福平; RM,限制修改; SEM,扫描电子显微镜; SMRT-SEQ,单分子实时测序; TF,转录因子; TMP,甲氧苄啶。†这些作者对此工作数据声明也同样贡献:本文或通过补充数据文件中提供了所有支持数据,代码和协议。本文的在线版本可以使用三个补充数据和六个补充表。001093©2023作者
复杂的酶相互作用在癌症扩散过程中起着重要作用,而癌症扩散是由不受控制的细胞增殖所推动的。DNA 拓扑异构酶对于修复 DNA 拓扑问题非常重要,作为抗癌药物的潜在靶点,它引起了人们的极大兴趣。癌症治疗包括放疗、手术和化疗,旨在控制细胞的存活、死亡和移动性,而这些是通过离子通过通道和载体跨细胞膜运输介导的。恶性转化的特征是通道和载体的改变。化疗耐药性通常在化疗后出现,表示对癌症进展的治疗效果下降。化学增敏剂与抗癌药物联合使用,以克服这种耐药性,特别是针对三磷酸腺苷 (ATP) 结合盒 (ABC) 转运蛋白,包括 P-糖蛋白、多药耐药相关蛋白 1 (MRP1)、乳腺癌耐药蛋白 (BCRP)。治疗的有效靶点是转录因子,它们在癌症发展中起着关键作用。通过与受体、酶、离子通道、转运蛋白和 TF 相互作用,纳米技术提高了肿瘤定位、治疗和诊断的安全性。由于突变或信号传导改变,大鼠肉瘤 (RAS) 蛋白调节信号传导,这对于健康生长和癌症发展都至关重要。针对 RAS 通路的合理治疗有可能抑制肿瘤的生长和扩散。新
与常见特征和疾病相关的基因组基因座通常是非编码的,并且可能影响基因表达,有时与目标基因中罕见的功能丧失变体相吻合。但是,我们对基因剂量逐渐变化如何影响分子,细胞和生物性状的理解是有限的。为了解决这一差距,我们使用CRISPR激活和失活引起了四个基因的基因表达的逐渐变化。使用靶向的单细胞多模式测序检查了三个与血细胞性状(GFI1B,NFE2和MYB)相关的三个主反式调节剂(GFI1B,NFE2和MYB)剂量调节的下游转录后果。我们表明,在TSS周围铺平的指导是调节各种倍数变化范围内CIS基因表达的最有效方法,其染色质可及性和组蛋白标记的进一步影响在抑制和激活系统之间有所不同。我们的单细胞数据使我们能够精确地检测到数十个反式基因的细微基因表达变化,这表明这三个TF的剂量变化的许多反应是非线性的,包括非单调的行为,即使在限制了主调节器对副本数量或损失的折叠时,也是非单调的。我们发现剂量特性与基因约束有关,其中一些非线性反应富含疾病和GWAS基因。总体而言,我们的研究提供了一种直接且可扩展的方法,可以精确调节基因表达并在高分辨率下对其下游后果进行见解。