摘要:由于活性氧(ROS)的过量产生,血管内皮内的氧化应激被认为是2型糖尿病的心脏血管并发症的起始和进展至关重要的。ROS一词包括多种化学物种,包括超氧化阴离子(O 2• - ),羟基自由基(OH - )和过氧化氢(H 2 O 2)。虽然低浓度ROS的本构生成对于正常的细胞功能是必不可少的,但过量的O 2• - 可能导致不可逆的组织损伤。过量的ROS产生由黄嘌呤氧化酶,未偶联的一氧化氮合酶,线粒体电子传输链和烟酰胺腺苷二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶催化。在O 2• - - NADPH氧化酶的NOX2同工型中被认为对2型糖尿病中发现的氧化应激至关重要。 相比之下,转录调控的NOX4同工型产生H 2 O 2,可以发挥保护作用,并有助于正常的葡萄糖稳态。 本综述描述了NOX2和NOX4的关键作用,以及NOX1和NOX5在葡萄糖稳态,内皮功能和氧化应激中的关键作用,其关键重点侧重于它们在健康中的调节,并且在2型糖尿病中的调节失调。被认为对2型糖尿病中发现的氧化应激至关重要。相比之下,转录调控的NOX4同工型产生H 2 O 2,可以发挥保护作用,并有助于正常的葡萄糖稳态。本综述描述了NOX2和NOX4的关键作用,以及NOX1和NOX5在葡萄糖稳态,内皮功能和氧化应激中的关键作用,其关键重点侧重于它们在健康中的调节,并且在2型糖尿病中的调节失调。
血色素沉着症是白人种群中最常见的遗传代谢疾病之一,主要起源于HFE基因中的纯合C282Y突变。g>在基因的845位置的转变会导致HFE蛋白的折叠折叠,最终导致其在细胞膜上不存在。因此,与转素受体1和2缺乏相互作用导致系统性铁超载。我们在高度精确的细胞培养分析中筛选了潜在的GRNA,并应用了表达腺嘌呤基础编辑器ABE7.10的AAV8拆分矢量,并在129- HFE TM.1.1.1NCA小鼠中筛选了我们的候选GRNA。在这里,我们表明我们的治疗载体单次注射导致基因校正率> 10%,并且肝脏中铁代谢的改善。我们的研究提出了针对影响人类最常见的遗传疾病之一的靶向基因矫正疗法的概念验证。
摘要这项研究组装了93种结核分枝杆菌复合物(MTBC)分离株的DNA腺嘌呤甲基组,并从7个谱系中与完全注销的,完成的,从头组装的基因组配对。综合分析产生了四个关键结果。首先,甲基转移酶 - 甲基甲基映射校正的甲基转移酶变体效应以前被基于参考的变体调用遮盖。第二,部分活性的甲基转移酶等位基因的异质性分析表明,细胞内随机甲基化在等生培养物中产生甲基甲基化合物的镶嵌性,我们将其形式化为“细胞间摩西甲基化”(IMM)。突变驱动的IMM在全球突出的北京sublineage中几乎无处不在。第三,启动子甲基化是广泛的,与D HSDM转录组中的差异表达相关,表明启动子HSDM甲基化直接影响转录。最后,比较和功能分析确定了351个位点可在分离株和许多推定的调节相互作用之间进行高变量。这种多摩变整合揭示了临床分离株中甲基甲基变异性的特征,并为假设DNA腺嘌呤甲基化在MTBC生理学和适应性进化中的功能提供了合理的基础。
胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器(ABE)可以可预测地校正点突变,并且独立于CAS9诱导的双链DNA断裂(这会导致实质性的indel形成)和同源性指导的修复(通常会导致较低的编辑效率)。在此,我们在成年小鼠中表明,在RPE65基因中,态慢性病毒的下视网膜下注射表达ABE和单一指导RNA,靶向从RPE65基因进行的无义突变纠正了致病性突变,可纠正效率高达29%的效率,并在indel和oft oft oftarget的突变中均具有最小的效率,但均具有29%的效率,并且是不可或缺的效率。主题。ABE处理的小鼠显示了恢复的RPE65表达和类视黄素异构酶活性,以及视网膜和视觉功能的接近正常水平。我们的发现激发了对
在本文最初在线发表的版本中,图 2e 中位点 18 的编辑碱基被标记为 A6 和 A8;它们分别是 A9 和 A11。在补充图 6 中,位点 18 的 x 轴标签从左到右依次为 A2、A3、A4、A6、A8、A16、A17、A19 和 A20;正确的标签为 A5、A6、A7、A9、A11、A19、A20、A22 和 A23。这些错误已在本文的印刷版、PDF 版和 HTML 版中得到更正。
范可尼贫血 (FA) 是一种使人衰弱的遗传性疾病,具有多种严重症状,包括骨髓衰竭和癌症易感性。CRISPR-Cas 基因组编辑通过利用 DNA 修复来操纵基因型,并已被提议作为 FA 的潜在治疗方法。但 FA 是由 DNA 修复本身的缺陷引起的,从而阻止使用同源定向修复等编辑策略。最近开发的碱基编辑 (BE) 系统不依赖于双链 DNA 断裂,可能用于靶向 FA 基因中的突变,但这仍有待测试。在这里,我们开发了一种概念验证治疗性碱基编辑策略,以解决患者造血干细胞和祖细胞中最常见的两种 FANCA 突变。我们发现,优化腺嘌呤碱基编辑器构建体、载体类型、向导 RNA 格式和递送条件可在多种 FA 患者背景中产生非常有效的基因修饰。优化的碱基编辑恢复了 FANCA 表达、FA 通路的分子功能以及对交联剂的表型抗性。ABE8e 介导的编辑在 FA 患者的原代造血干细胞和祖细胞中既具有基因型有效性,又恢复了 FA 通路功能,表明碱基编辑策略在未来 FA 临床应用中具有潜力。
胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 可以可预测地纠正点突变,并且不受 Cas9 诱导的双链 DNA 断裂(导致大量插入/缺失形成)和同源定向修复(通常导致低编辑效率)的影响。本文,我们在成年小鼠中表明,视网膜下注射表达 ABE 的慢病毒和针对 Rpe65 基因中新生无义突变的单向导 RNA 可以纠正致病突变,效率高达 29%,并且插入/缺失和脱靶突变的形成最少,尽管没有典型的 NGG 序列作为原间隔区相邻基序。经 ABE 处理的小鼠显示恢复的 RPE65 表达和类视黄酸异构酶活性,以及接近正常水平的视网膜和视觉功能。我们的发现促使进一步测试 ABE 以用于
1 马萨诸塞大学医学院 RNA 治疗研究所,美国马萨诸塞州伍斯特 01605。2 TriLink BioTechnologies,美国加利福尼亚州圣地亚哥。3 囊性纤维化基金会,CFFT 实验室,美国马萨诸塞州列克星敦 02421。4 马萨诸塞大学医学院生物信息学和整合生物学项目,美国马萨诸塞州伍斯特。5 同济大学生命科学与技术学院,上海 200092。6 麻省理工学院 David H. Koch 综合癌症研究所,美国马萨诸塞州剑桥。7 麻省理工学院化学工程系,美国马萨诸塞州剑桥。8 哈佛大学和麻省理工学院 Broad 研究所 Merkin 医疗变革技术研究所,美国马萨诸塞州剑桥。9 哈佛大学霍华德休斯医学研究所,美国马萨诸塞州剑桥 02138。 10 哈佛大学化学与化学生物学系,美国马萨诸塞州剑桥 02138。11 麻省理工学院医学工程与科学研究所,美国马萨诸塞州剑桥。12 哈佛-麻省理工学院健康科学与技术分部,美国马萨诸塞州剑桥。13 马萨诸塞大学医学院分子、细胞和癌症生物学系,美国马萨诸塞州伍斯特。14 马萨诸塞大学医学院分子医学系,美国马萨诸塞州伍斯特。15 马萨诸塞大学医学院李伟波罕见疾病研究所,美国马萨诸塞州伍斯特市 Plantation Street 368 号,邮编 01605。✉ 电子邮件:Wen.Xue@umassmed.edu
通过特异性校正治疗遗传病的概念几十年来一直是生物医学领域的焦点。理想的解决方案是提供一种精确的方法来永久修复此类突变而不会引入新的错误。早期的基因编辑尝试涉及使用锌指核酸酶、TALEN 和 CRISPR-Cas9 核酸酶在特定位点引入双链断裂,以刺激与外源供体 DNA 模板的同源重组以纠正缺陷。然而,这些技术也会以高频率引入插入/缺失。在这里,我们评估了瞬时 mRNA 治疗引入永久性单碱基编辑的潜力。碱基编辑器通过创新的改良 Cas9 系统提供了在体内纠正单点突变的潜力。胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 使用与胞嘧啶脱氨酶和尿嘧啶 DNA 糖基化酶抑制剂融合的 Cas9 切口酶。当引导链将胞嘧啶-鸟嘌呤碱基对导向基因组中的特定位置时,小窗口中的胞嘧啶-鸟嘌呤碱基对会高效地转化为胸腺嘧啶-腺嘌呤对,且插入/缺失最少。同样,腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 使用实验室进化的与 Cas9 切口酶融合的脱氧腺苷脱氨酶将腺嘌呤-胸腺嘧啶碱基对转化为胞嘧啶-鸟嘌呤对。与基于核酸酶的方法相比,使用碱基编辑器可增加靶向编辑频率,同时大大减少脱靶插入/缺失的形成。与病毒载体和质粒相比,mRNA 具有以下主要优势:1) 降低载体整合风险;2) 能够编辑难以转染的非分裂细胞,因为 mRNA 靶标是细胞质而不是细胞核;3) 可在体内重复给药,这对于病毒载体来说具有挑战性,因为衣壳存在免疫反应;4) 瞬时表达,这对于最大限度提高基因组编辑应用的特异性非常理想。在这项研究中,我们比较了 HEK293 细胞中经过序列优化、化学修饰的 CBE 和 ABE mRNA。Western blot 分析显示,与未修饰的 mRNA 相比,经过 5-甲氧基尿苷修饰、经过序列优化的 mRNA 表达更高。在培养细胞中,mRNA 的编辑频率高于质粒载体。我们展示了使用一个碱基编辑器 mRNA 同时编辑多个位点以及编辑以前无法访问的基因组位点的能力。这些结果证明了碱基编辑技术的深远潜力。最后,我们开发了一种小鼠模型,使用注射到小鼠受精卵中的 BE4max 变体 mRNA,该模型将用于在未来的研究中测试体内 ABE 校正。
l i n g l i n *,l a u a u r e n yo u n g *,j e n n y o l i n s *,j e r e m y d e c k e r,a l e x a n d e r j。l i q u o r i,s。yi n g y i n g z h a n g,h a i h u a c h u,d a i s y l a m,c o n r a d r a d r i n a l d i d i,a d r i a n d r i a n P. r y b y b a k,m i c h a e l s。p a c k e r,n i c o l e m。g a u d e l l i,l u i s b a r r e r a r a r a r a r a r a r a r a r y m a r a r s h a l l l l l l l,m a t t h t h a l l l l,m a t t h u m e s,b o b o b g a n t z e r,b r i a n c a f f e f f e f f e f e r t y, N M O H A N S I N G H,A D A M J。h a r t i g a n,g i u s e p p e c i a r a m e l l a