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第 7 章 6-巯基嘌呤 (6MP) 的故事
第七章 6MP 的故事 220720aa3 抗癌药物：发现和寻求治愈方法的故事 Kurt W. Kohn，医学博士，哲学博士 名誉科学家 分子药理学实验室 发育治疗学分部 美国国立癌症研究所 马里兰州贝塞斯达 kohnk@nih.gov 第七章 6-巯基嘌呤 (6MP) 的故事。1957 年，我来到 NIH，被分配到 NCI 的儿童白血病病房 -- 根据历史记录，该病房位于临床中心南侧 2 楼 (2East) -- 我帮助照顾患有急性白血病的病重儿童。使用甲氨蝶呤或 6-巯基嘌呤 (6MP)，我们有时可以逆转急变期，这是疾病的晚期事件，如果不使用这种药物，将会迅速致命。虽然这两种药物都不能延长生存期，但它们在开发最终导致疾病持久治愈的药物组合方面发挥了作用。甲氨蝶呤的故事在第 5 章中讲述。本章重点介绍 6MP 及其相关 6-硫鸟嘌呤、它们的发现过程、作用机制和临床应用。6MP 的故事始于 1949 年，可能比第 6 章中讲述的 5-氟尿嘧啶的故事早几年。它始于 Gertrude Elion 和 George Hitchings 的工作（图 7.1），他们于 1988 年共同获得诺贝尔奖。1951 年，他们发表了对 100 种与嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）相关的化合物的研究（图 7.2）。他们研究了这些化合物在抑制或刺激干酪乳杆菌生长方面的作用。图 7.3 显示了他们早期实验之一的示例。他们最主要和最持久的发现是，他们最有效的抑制化合物是在 6 位添加硫原子的嘌呤（6-巯基嘌呤，6MP）（图 7.2）；这种抑制作用可被诸如腺嘌呤之类的嘌呤逆转（Elion 和 Hitchings，1950 年；Elion 等人，1951 年）。（早期已知但效力较弱的 2,6-二氨基嘌呤也产生了类似的效果（图 7.3）。）他们继续测试 6MP 对小鼠癌症的影响，并对该药物抑制 S180 肉瘤肿瘤甚至治愈几只动物印象深刻（Clarke 等人，1953 年）。他们的一些其他嘌呤化合物抑制了更敏感的肿瘤的生长，但对 S180 几乎没有影响。
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所描述的过程涉及采用一个控制人类细胞中胰岛素产生并将其插入细菌的基因。这是基因工程的一个例子，涉及操纵生物体的DNA引入特定基因或修改现有基因。通过将人基因掺入细菌中，它获得了产生人胰岛素的能力。遗传工程涉及改变生物体的遗传物质以赋予其新特征。在这种情况下，控制胰岛素产生的基因取自人类细胞并插入细菌。细菌并未自然产生胰岛素，但是随着基因的增加，它现在可以这样做。这表明了如何使用基因来改变生物的特征。通过单击我们的徽标/名称旁边的“关注我”按钮，查看我们的思考大型学习TPT商店，以接收有关新产品，销售和更新的通知。＃通过购买此文件，您同意我们的条款。所有权利由作者保留。此产品仅用于个人或课堂使用，不能以数字方式分发或显示用于公众视图。*遗传学和遗传互动笔记本 *染色体，基因，遗传学，性状，蛋白质，等位基因，核，同源对，Mendelian，Mendelian，纯合，杂合＃遗传学和遗传笔记本交互作用提供79页的交互学习经验。它通过决定细胞中产生的蛋白质来控制蛋白质的合成。基因是遗传的基本单位，位于染色体上。It includes: * **24 Flip-Fold Vocabulary words & definitions** * **DNA Structure Explained** * **Base Pairs (Adenine, Guanine, Cytosine, Thymine)** * **Understanding Chromosomes** * **Understanding Genes** * **Understanding RNA** * **Location of Ribosomes & Nucleus Foldable** * **Dynamics of mRNA - tRNA - Ribomes ** ** **概念映射DNA ** ** ** Punnett Square ** ** ** ** x35研究好友卡（包括答案密钥）** DNA被称为生命的蓝图，因为它包含了生物体生长，发育，生存，生存和繁殖的说明。基因本质上是DNA的一部分，而染色体是DNA在细胞分裂之前折叠成的结构。每个人类体细胞都包含23对染色体，这些染色体具有所有代码为一个人的创造，生长和发育的基因。除了DNA外，这些染色体还含有组蛋白蛋白，可帮助将DNA包装到染色体中。在真核细胞中，在细胞核中发现了染色体，而在原核生物细胞中它们可以自由移动。DNA由字母 - 脱氧核糖核酸组成 - 地球上的所有生命都用作遗传密码。核酸是一种多核苷酸，由三个基本单元组成：磷酸盐基团，5个碳糖（五戊糖）和氮基碱。五个碳糖是脱氧核糖，并且由于多核苷酸链具有重复的磷酸盐和脱氧核糖单位，因此变异来自氮基碱 - 腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶和胸骨。分子梯子的梯级由牢固的共价键将其固定在一起，糖分子与构成每个步骤的碱基相连。这些碱以特定的方式配对：腺嘌呤通过两种氢键与胸腺氨酸组合，而胞嘧啶与鸟嘌呤配对使用三个氢连接。遗传代码以这些基础的顺序编写，其中顺序很重要 - 仅交换一个基础可以更改整个消息。此代码由三胞胎组成，该三联体指示细胞创建特定的氨基酸，然后将其用于构建蛋白质。
碱基编辑可纠正 Ia 型糖原累积病人源化小鼠模型中的代谢异常
糖原累积病 Ia 型 (GSD-Ia) 患者缺乏葡萄糖-6-磷酸酶-α (G6Pase-α 或 G6PC)，表现为葡萄糖稳态受损，并伴有标志性的空腹低血糖症。我们生成了人源化敲入小鼠模型 huR83C，该模型对致病性 G6PC-R83C 变异体为纯合子，并表现出 GSD-Ia 表型。我们评估了 BEAM-301（含有指导 RNA 和编码新设计的腺嘌呤碱基编辑器的 mRNA 的脂质纳米颗粒）在 huR83C 小鼠中纠正 G6PC-R83C 变异体的功效，并监测了一年的表型纠正情况。接受 BEAM-301 治疗的小鼠在肝脏中表现出最大碱基编辑效率 ~60%，并且仅以 ~10% 的碱基编辑率达到肝脏 G6Pase-α 活性的生理水平。经过编辑的小鼠表现出了改善的代谢表型，能够持续 24 小时禁食，并能长期存活。相比之下，未经治疗的小鼠则表现出禁食低血糖症并过早死亡。碱基编辑在 huR83C 小鼠中具有持久的药理学效果，支持开发 BEAM-301 作为携带 G6PC-R83C 变体的 GSD-Ia 患者的潜在治疗方法。
核酸结构简介
单链DNA的化学结构几乎没有深入了解其作为遗传信息载体的生物学功能。然而，当詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）在1953年表明DNA采用双链结构（复式）时，DNA复制的机理（复制）变得显而易见。双螺旋结构主要是从X射线纤维衍射数据（由Rosalind Franklin和Maurice Wilkins获得的）和Chargaff的规则中阐明的。Erwin Chargaff发现，DNA中的摩尔量始终等于胸腺嘧啶，而对于鸟嘌呤和胞嘧啶也是如此（即g的摩尔数= c）的摩尔数。Watson和Crick能够通过构建模型来解释这一点，以表明DNA的两条链由相反链的单个碱基之间的氢键组合在一起。嘌呤碱始终与嘧啶T和嘌呤G始终与嘧啶C配对（图9）。
shenshuaikang灌肠恢复肠道屏障和微生物群 - 基德尼轴平衡，以通过NF-κB途径减轻慢性肾脏疾病
方法：使用2.5％腺嘌呤诱导CKD大鼠模型，并通过检测尿毒症毒素，炎性细胞因子和肾功能来评估SSKE的效果。使用电子显微镜观察到肠和肾脏的结构。通过H＆E染色检测到肠道和肾脏的病理变化。通过免疫组织化学检测到闭塞蛋白，Claudin-1和ZO-1的表达。使用Masson和PAS染色观察到肾纤维化程度。通过免疫荧光染色检测到肠中NF-κB和MyD88蛋白在肠中的表达，以及肾脏中F4/80，TLR4，NF-κB和MyD88的表达。nf-κB-重复转基因小鼠用于构建CKD小鼠模型，并使用小动物活图像仪在1 - 6天内检测到小鼠的荧光强度的变化。最后，使用16S rRNA扩增子测序来监测SSKE治疗前后CKD患者肠道肠道的变化。
碱基编辑格局扩展以执行颠换突变
为什么我们需要颠换碱基编辑器？ CRISPR-Cas9 系统彻底改变了基因组工程领域。该系统通过在基因组中生成小的插入/缺失，可高效地引起靶向敲除。从一个核苷酸到另一个核苷酸的精确修改需要充足的供体模板供应和同源定向修复 (HDR) 途径的诱导 [1]。胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 和腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 的发明使我们能够在没有供体模板的情况下在 DNA 或 RNA 中进行靶向 C 到 T 和 A 到 G 的转换 [2-5]。CBE 和 ABE 都已广泛应用于各种生物体，以创建或纠正点突变，用于不同的应用 [5、6]。然而，CBE 和 ABE 仅催化碱基转换（嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶），并且只能用于实现 12 种可能的碱基替换中的 4 种。尽管如此，许多生物、治疗和作物改良应用都需要
区域DNA甲基化对基因表达的影响
摘要DNA甲基化对仓鼠腺嘌呤磷酸蛋白酶基转移酶（APRT）和疱疹胸苷激酶（TK）基因的跨遗传活性的影响。通过使用包含这些基因序列的M13构建体，使用限制性片段启动引物第二链合成在体外甲基化的特定段使用底物2'-脱氧-5-甲基-5-甲基 - 胞迪三丁烷三磷酸（DMCTP）。通过DNA-MEDI-ETED共转移将这些杂交甲基化分子插入小鼠LTK细胞中。在所有情况下，整合序列都保留了体外定向的甲基化模式。在5'区域中CpG甲基化抑制了APRT基因，但在3'端或相邻的M13序列中未能通过甲基化来进行。与此相反，在5'启动子区域和TK基因的3'结构区域中的DNA甲基化都具有很强的抑制作用。这表明这种修饰可能会通过不涉及RNA聚体识别序列直接改变的机制影响转录。
COVID-19疫苗接种犹豫
divenne肌肉营养不良（DMD）是由于缺乏肌营养不良蛋白而导致的致命肌肉疾病，该疾病维持肌肉膜完整性。我们使用腺嘌呤碱基编辑器（ABE）修改了肌营养不良蛋白基因的剪接供体部位，从而导致外显子51（∆EX51）的常见DMD缺失突变在人类诱导的多能干细胞中得出的外显子细胞中的常见DMD缺失突变，并恢复了耐肿瘤的表达。主要的编辑还能够在这些心肌细胞中重新培养肌营养不良蛋白的开放式阅读框。用腺体相关的病毒血清型-9编码ABE组件作为分裂 - inintein跨跨切割系统的肌内注射ΔEX51小鼠允许体内基因编辑和疾病校正。我们的发现证明了核苷酸编辑对基因组进行最小修饰校正不同DMD突变的有效性，尽管需要改进的递送方法，然后才能使用这些策略来充分编辑DMD患者的基因组。
GFP转基因恒河猴的克隆和碱基编辑...
我们报告了通过体细胞核移植 (SCNT) 和胚胎碱基编辑克隆了一只 12 岁的转基因绿色荧光蛋白 (GFP) 猴，同时对腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 进行了安全性评估。我们首先展示了 ABEmax 通过在 293T 细胞中对 GFP 序列进行 A 到 G 编辑来沉默 GFP 的能力。随后，使用表达 GFP 的猴子的供体细胞，我们成功生成了 207 个 ABEmax 编辑 (SCNT-ABE) 和 87 个野生型 (SCNT) 胚胎，用于胚胎移植、基因分型以及基因组和转录组分析。使用一种名为 OA-SCNT 的新方法，对 SCNT-ABE 和 SCNT 胚胎进行比较以进行脱靶分析，而无需遗传变异的干扰。在编辑的猴胚胎中，ABEmax 不会诱导明显的脱靶 DNA 突变，但会诱导广泛的脱靶 RNA 突变，其中 35% 是外显子。研究结果为ABE的临床应用提供了重要参考。
II型Crigler-Najjar综合征：病例报告和文献评论
概率的父母之间没有血缘关系。确认了II型中枢神经系统的诊断，通常会提取和测序他的父母的血液基因组DNA及其父母的血液基因组DNA。遗传测试结果显示两个可疑的纯合致病突变。一个突变是C.1456 T> G P.Y486D纯合突变。Y486D位于外显子5上，将1,456胸腺素（T）改为鸟嘌呤（G），并将残留物486酪氨酸（Tyr）变成天冬氨酸（ASP）。他的父母是C.1456 T> G P.Y486D杂合载体（补充数字S1A – C）。另一个突变是c.211g> a p.g71r纯合突变。g71r位于外显子1中，将211鸟嘌呤（g）突变为腺嘌呤（a），并将残基71从甘氨酸（Gly）变化为精氨酸（ARG）。他的父亲是C.211G> p.g71r纯合子载体，没有任何症状，他的母亲是杂合携带者（补充数据S1D – F）。