简单总结:癌症是一个全球性的健康问题,后果严重。某些基因被称为转录因子 (TF),在许多肿瘤中过度活跃。针对这些 TF 可能是对抗癌症的有效方法。其中一种 TF 被称为阴阳 1 (YY1),在肿瘤发展中起着重要作用。在临床前研究中,抑制 YY1 已显示出减缓肿瘤生长、促进细胞死亡和提高化疗效果的前景。最近的研究表明,将 YY1 抑制与免疫疗法相结合可能会提高治疗效果。然而,开发专门针对 YY1 的药物并将其输送到肿瘤中存在挑战。本综述探讨了 YY1 生物学、其在癌症中的作用以及针对 YY1 的各种策略,包括小分子抑制剂、RNA 干扰和基因编辑技术。这些发现强调了 YY1 靶向治疗的临床意义以及可以改善患者预后的新治疗方法的潜力。
摘要 细胞转录本编码了有关细胞身份和疾病状态的重要信息。响应 RNA 生物标志物而激活 CRISPR 有可能以时空精度控制 13 CRISPR 活性。这将能够将 CRISPR 活性限制在表达目标 RNA 生物标志物的特定细胞类型,同时防止其他细胞中出现不必要的活性。在这里,我们提出了一个简单而具体的平台,用于通过工程化脓性链球菌 Cas9 单向导 RNA (sgRNA) 来调节响应 RNA 检测的 CRISPR 活性。sgRNA 被设计成折叠成复杂的二级结构,在基态下抑制其活性。识别互补 RNA 后,工程化的 sgRNA 19 被激活,使 Cas9 能够发挥其功能。我们的方法使 CRISPR 20 在 HEK293T 细胞和斑马鱼胚胎中响应 RNA 检测而激活。迭代 21 设计优化允许开发用于生成能够检测所选 RNA 序列的 sgRNA 22 的计算工具。机制研究表明,工程 23 sgRNA 在 RNA 检测过程中被切割,并且我们确定了受益于 24 化学修饰的关键位置,以提高工程 24 sgRNA 在体内的稳定性。我们的传感器为使用 26 CRISPR 激活来响应内源性 RNA 生物标志物开发新的研究和治疗应用开辟了新的机会。 27
摘要:遗传信息的转移始于与DNA上特定位点结合的跨文字因子(TFS)。但在活细胞中,DNA主要被核小体覆盖。有蛋白质,称为先驱TF,可以有效地到达核小体隐藏的DNA位点,尽管不了解基本机制。使用最近提出的相互作用补偿机制的思想,我们开发了一个随机模型,用于核小体呼吸对DNA的目标搜索。发现,与没有呼吸的情况相比,核小体呼吸可以显着加速先锋TF的搜索。我们认为,这是相互作用补偿机制的结果,该机制使蛋白质可以通过外部DNA段进入内核小体区域。建议自然优化的先驱TFS利用核小体呼吸。所提出的理论图片为成功侵袭核小体埋藏基因提供了可能的微观解释。
图2。corex基因(a,b)验证验证核心基因预测值的验证。精度表示真正是eCDNA(+)的预测样品的比例。召回是指正确预测的eCDNA(+)样品的比例。对于具有相似精度的多个点,绘制了最大召回率。(a)核心基因和核心基因的曲线重叠,表明相似的预测能力。(b)Corex基因具有较高的预测率,并且基于对数折叠的折叠变化(TOP-| LFC |基因)的643个差异表达基因。(c)Corex基因在肿瘤类型的ECDNA(+)样品中始终在肿瘤样品中持续上调,但SARC除外。(d)的643 top- | lfc |基因,240个上调,而403个在ECDNA(+)样品中下调。325上调,而318个下调。top- | lfc |的绝对LFC值基因集明显大于核心基因的基因(p值1.83E -158)。(e)Corex基因的归一化基因表达值显着高于Top-| LFC |的基因表达值。基因集(p -Value <2E -308)。*** p -Value <0.001。
摘要 在发育过程中,视网膜祖细胞在复杂的命运决定环境中前行,以产生正常视觉所必需的主要细胞类别。转录调控对于在这些主要细胞类别中产生多样性至关重要。在这里,我们旨在提供所需的资源和技术,以识别产生和维持光感受器亚型多样性所必需的转录因子,这对视觉至关重要。首先,我们生成一个关键资源:成年斑马鱼中每种光感受器亚型的高质量深度转录组谱。我们使此资源公开可访问、易于探索,并将其与其他当前可用的光感受器转录组数据集集成在一起。其次,利用我们的转录组谱,我们得出了光感受器中转录因子表达的深度图谱。第三,我们使用高效的基于 CRISPR-Cas9 的诱变技术筛选 F0 幼虫中的无效表型(F0 筛选),这是一种快速、高效且通用的技术,用于评估候选转录因子在光感受器亚型生成中的参与程度。我们首先表明,使用此方法可以轻松复制已知表型:foxq2 突变体中 S 锥体的丢失和 nr2e3 突变体中视杆体的丢失。然后,我们确定了转录因子 Tbx2 的新功能,表明它在控制视网膜内所有光感受器亚型的生成方面发挥着不同的作用。我们的研究提供了发现参与此过程的其他因子的路线图。此外,我们探索了四种功能未知的转录因子(Skor1a、Sall1a、Lrrfip1a 和 Xbp1),没有发现它们参与光感受器亚型生成的证据。该数据集和筛选方法将成为探索涉及光感受器生物学许多其他重要方面的基因的有效方法。
天使综合征 (AS) 是一种由大脑中泛素连接酶 E3A (UBE3A) 基因表达缺失引起的神经遗传疾病。UBE3A 基因在脑神经元中是父系印记。AS 的临床特征主要是由于大脑中母系表达的 UBE3A 缺失所致。大脑中存在父系 UBE3A 的健康拷贝,但被长非编码反义转录本 (UBE3A-ATS) 沉默。在这里,我们证明人工转录因子 (ATF-S1K) 可以在成年小鼠天使综合征 (AS) 模型中沉默 Ube3a-ATS 并恢复父系 Ube3a 的内源性生理表达。向尾静脉单次注射表达 ATF-S1K 的腺相关病毒 (AAV) (AAV-S1K) 即可实现全脑转导,并将神经元中的 UBE3A 蛋白恢复至野生型蛋白的 25%。ATF-S1K 治疗对靶位点具有高度特异性,在 AAV-S1K 给药 5 周后未检测到炎症反应。AAV-S1K 治疗 AS 小鼠在探索性运动(涉及粗大和精细运动能力的任务)中表现出行为恢复,类似于 AS 患者的低步行和速度。单次注射 AAV-S1K 治疗 AS 的特异性和耐受性表明 ATF 可作为 AS 的一种有前途的转化方法。
摘要:金黄色葡萄球菌是一种常见的人类共生病原体,可引起多种传染病。由于抗生素耐药性的产生,病原体对越来越多的抗生素产生耐药性,从而产生了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 甚至耐多药金黄色葡萄球菌 (MDRSA),即“超级细菌”。这种情况凸显了对新型抗菌药物的迫切需求。细菌转录负责细菌 RNA 的合成,是开发抗菌药物的有效但未充分利用的靶点。之前,我们报道了一类新型抗菌药物,称为 nusbiarylins,它通过中断两种转录因子 NusB 和 NusE 之间的蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 来抑制细菌转录。在这项工作中,我们根据 nusbiarylins 的化学结构及其对金黄色葡萄球菌的活性开发了一种基于配体的工作流程。整合了基于配体的模型(包括药效团模型、3D QSAR、AutoQSAR 和 ADME/T 计算),并用于以下 ChemDiv PPI 数据库的虚拟筛选。结果,四种化合物(包括 J098-0498、1067-0401、M013-0558 和 F186-026)被鉴定为针对金黄色葡萄球菌的潜在抗菌剂,预测的 pMIC 值范围为 3.8 至 4.2。对接研究表明这些分子与 NusB 紧密结合,结合自由能范围为 -58 至 -66 kcal/mol。
基因表达的抽象调节是细胞生物学的重要组成部分。转录因子蛋白经常结合旋转启动位点上游的调节DNA序列,以促进RNA聚合酶的激活或抑制。研究实验室已经专门用于了解转录因子的转录调节网络,因为这些受调节的基因为宿主生物的生物学提供了重要的见解。各种体内和体外测定已被开发,以阐明转录调节网络。包括SELEX-SEQ和CHIP-SEQ在内的几种测定法捕获了结合DNA结合的转录因子,以确定首选的DNA结合序列,然后可以将其映射到宿主有机体的基因组以鉴定候选调节基因。在此方案中,我们描述了一种使用限制性核酸内切酶,保护,选择和放大式(REPSA)来确定兴趣转换因子的DNA结合序列的替代性迭代选择方法。与基于传统抗体的捕获方法相反,REPSA通过用IIS型限制性核酸内切酶来挑战结合反应来选择转录因子结合的DNA序列。耐裂解的DNA物种通过PCR扩增,然后用作下一轮REPSA的输入。重复此过程,直到通过凝胶电泳观察到受保护的DNA物种,这表明成功的REPSA实验。随后的REPSA选择的DNA的高通量测序以及伴随基序发现的epsa选择的DNA,可以使用扫描分析来确定转录因子共识结合序列和潜在的调节基因,并在确定生物体的转录调节网络方面提供了关键的第一个步骤。
用于调整内源基因表达的抽象工具是确定各种细胞表型的遗传基础的关键。尽管在弓形虫中可以使用合成的可调节性,但基因表达的靶向和组合下调的可扩展方法(如RNA干扰)尚未得到发展。为了研究CRISPR介导的转录调控的可行性,我们研究了来自甲状腺链球菌和嗜热链球菌的两个催化无活性Cas9(DCAS9)直系同源物的功能。在添加靶向启动子的单个指定RNA(SGRNA)和表面抗原基因SAG1的5 9个未翻译区域(UTR)后,我们对靶基因的蛋白质刺激蛋白质的变化通过流量细胞仪的蛋白质刺激变化,用于转录报告基因和immu-immu-nosu-nosu-noce。我们发现DCAS9直系同源物产生了一系列靶基因表达水平,并且抑制程度持久且稳定地遗传。因此,化脓性链球菌和嗜热链球菌DCAS9可以有效地产生弓形虫中的基因表达水平。两个DCAS9的独特的SGRNA支架要求允许通过转录调制,基于显微镜的研究标记或其他基于DCAS9的方法同时检查两个不同的基因座。利用新近获得的基因组转录起始站点数据,这些工具将有助于开发弓形虫的新功能筛查方法。
摘要:人类和其他生物体通过大气、饮用水、食物或直接接触不断接触成千上万种化学物质。这些化学物质中很大一部分浓度很低,即使在未观察到不良影响水平 (NOAEL) 下也可能产生协同作用。复杂的污染物混合物很难通过传统的毒理学方法进行评估。人们越来越关注不同污染物如何通过影响昼夜节律而诱导人体不良的生理功能。然而,从大量化学物质或其复杂混合物中筛选出具有昼夜节律破坏作用的化合物非常困难。我们通过 CRISPR/Cas9 建立了稳定的萤火虫荧光素酶报告基因敲入 U2-OS 细胞系,以筛选昼夜节律破坏污染物。荧光素酶基因插入核心时钟基因 BMAL1 下游并由内源启动子控制。与使用外源启动子的检测系统相比,这些细胞能够检测干扰 BMAL1 基因表达介导的昼夜节律系统的化合物。U2-OS 敲入细胞显示,当用 BMAL1 抑制剂和激活剂处理时,BMAL1 和荧光素酶活性发生了平行变化。此外,荧光素酶报告基因具有高灵敏度,比传统毒理学方法更快、更经济。敲入细胞系可用于高通量、高效筛选破坏昼夜节律的化学物质,例如药物和污染物。