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病毒诱导的基因编辑及其在植物中的应用
摘要：基于 CRISPR/Cas 的基因组编辑技术可以精确操作植物基因组，彻底改变了植物科学，并使得创造具有有益特性的种质成为可能。为了应用这些技术，必须将 CRISPR/Cas 试剂递送到植物细胞中；然而，这受到组织培养挑战的限制。最近，病毒载体已用于将 CRISPR/Cas 试剂递送到植物细胞中。病毒诱导基因组编辑 (VIGE) 已成为一种强大的方法，具有多种优势，包括高编辑效率和生成无 DNA 基因编辑植物的简化过程。在这里，我们简要介绍了基于 CRISPR/Cas 的基因组编辑。然后，我们重点介绍 VIGE 系统和目前用于 CRISPR/Cas9 盒递送和基因组编辑的病毒类型。我们还重点介绍了 VIGE 在植物中的最新应用和进展。最后，我们讨论了 VIGE 在植物中的挑战和潜力。
任何站点附近果蝇基因组的无疤痕工程...
我们描述了一种简单而有效的技术，该技术允许在任何包含倒置ATTP盒的着陆点附近对果蝇基因组序列进行无疤痕的工程，例如模拟插入。这种两步方法结合了PHIC31积分酶介导的位点特异性和归纳核酸酶介导的局部重复分辨率，有效地将原始的着陆点等位基因转换为修改等位基因，仅具有所需的变化。纳入此方法中的主要标记允许在每个步骤中对正确的单个平流进行效率。原则上，单个ATTP站点和FRT站点也是有效的着陆点。鉴于较大且越来越多的着陆点线可用，因此该方法提供了一种简单而快速的方法，可以以无忧的方式对大多数果蝇基因组进行有效编辑。此技术也应适用于其他物种。
peel-1负选择促进秀丽隐杆线虫中无筛查的CRISPR-CAS9基因组编辑
改进的基因组工程方法可以使大型和精确的编辑自动化对于系统研究基因组功能至关重要。我们将Peel-1负选择适用于秀丽隐杆线虫中CRISPR-CAS9基因组工程的优化双标志物选择（DMS）盒式方案，并观察到多种效率测量的强大提高，这些效率均一致，这些效率是一致的。使用Peel-1-DMS选择杀死了具有转基因的动物，这些动物具有转基因，并保留了基因组编辑的整合体，通常会规避视觉筛查以识别基因组编辑的动物。为了证明该方法的适用性，我们会在推定的蛋白酶体亚基PBS-1和未表征的基因K04F10中删除等位基因。3并使用机器视觉自动表征其表型促进，从而揭示了纯合基本和杂合行为表型。这些结果为快速产生和表型基因组编辑的动物提供了强大而可扩展的方法，而无需通过眼睛进行筛查或评分。
花粉自我消除 CRISPR-Cas 基因组编辑可防止玉米中转基因花粉的传播
利用成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)-CRISPR 相关核酸酶 (Cas) 介导的技术进行基因组编辑，彻底改变了基础植物科学和作物遗传改良 ( Chen et al., 2019 )。CRISPR-Cas 盒的稳定遗传转化是植物体内基因组编辑的主要方法。在许多有性生殖植物中，一个主要问题是转基因元件通过花粉传播 ( Devos et al., 2005 )。玉米 ( Zea mays L. ) 是一种典型的异交作物，每株植物可产生多达 200 万至 500 万个花粉粒 ( Goss, 1968 )，由于风传播，建议隔离距离为 200 米 ( Ma et al., 2004 )，甚至由于蜜蜂等昆虫的觅食，隔离距离可超过 3 公里 ( Danner et al., 2014 )。之前报道的使用自杀转基因的策略有效杀死了 T 0 植物产生的含有 Cas9 转基因的未成熟胚和花粉，并产生了无转基因的编辑 T 1 植物 ( He et al., 2018 )。特别是对于无性繁殖植物，该技术解决了去除转基因成分的难题，因为通过减数分裂重组和分离去除转基因成分是不可行的。然而，基因组编辑有许多有用的应用，这些应用需要将 Cas 转基因保留在植物中，包括 RNA 引导的 Cas9 作为体内靶标突变体（ Li 等人， 2017 ）和单倍体诱导偶联编辑（ Kelliher 等人， 2019 ； Wang 等人， 2019 ），通过使用 cenh3- 无效突变体作为雌配子体（ Ravi and Chan， 2010 ）。在本文中，我们提出了 PSEC，它可以防止花粉转基因从含有花粉自杀盒的 T-DNA 的植物中扩散，该 T-DNA 位于特定的单向导 RNA 和 Cas 盒旁边。同时，PSEC 仍然可以通过雌配子遗传到下一代，并且还保留 CRISPR-Cas 基因编辑活性。通过有性杂交，它以反式方式在杂交亲本基因组中诱导有效的靶突变，以用于育种应用。
大环肽抑制剂陷阱MRP1在催化无能的构象中
三磷酸腺苷结合盒（ABC）转运蛋白，例如多药耐药蛋白1（MRP1），通过在质膜上输出异种化合物来预防细胞毒性。然而，构型MRP1功能阻碍了某些癌症的血脑屏障递送，而MRP1过表达导致获得的多药耐药性和化学疗法衰竭。小分子抑制剂具有阻断底物运输的潜力，但很少显示MRP1的特异性。在这里，我们鉴定出一种名为CPI1的大环肽，该肽抑制了MRP1，但显示出对相关多药物多糖转运蛋白P-糖蛋白的最小抑制作用。在3.27Å分辨率下的冷冻电子显微镜（冷冻EM）结构表明，CPI1与生理底物白细胞三烯C4（LTC 4）在同一位置结合MRP1。与两个配体相互作用的残基都包含大型，柔性的侧链，它们可以形成各种相互作用，揭示了MRP1如何识别多个结构无关的分子。CPI1结合可以防止三磷酸腺苷（ATP）水解和底物转运所需的构象变化，这表明它可能具有作为治疗候选者的潜力。
通过单农杆菌系统简化植物基因沉默和基因组编辑物流，同时递送多部分病毒载体
图 1 JoinTRV 的设计，这是一种基于具有兼容来源的微型 T-DNA 载体的 TRV 表达系统。(A) 烟草脆裂病毒 (TRV) 的基因组组织。(B) TRV RNA2 工程用于序列克隆和表达。pLX-TRV2 的克隆盒图与 Bsa I 识别位点和 Bsa I 产生的突出端一起显示（底部）。LacZ 报告基因允许可视化选择重组载体；插入物的植物表达由豌豆早褐病毒 (PEBV) 外壳蛋白 (CP) 启动子驱动。(C) VIGS (pTRV2) 和 VIGE (pRNA2.PEBV) 中描述的 pLX-TRV2 和 TRV RNA2 载体的尺寸比较。(D) JoinTRV 系统图。两个 T-DNA 载体被多路复用到单个农杆菌细胞中，以同时递送 TRV 基因组成分。 pLX-TRV2 是 pLX-B2 衍生物，具有 pBBR1 来源和卡那霉素抗性基因 (npt I)，pLX-TRV1 是 pLX-Z4 衍生物，具有 RK2 来源和庆大霉素抗性基因 (aac C1)；由于这两个 T-DNA 载体具有兼容的来源和独立的抗生素选择机制，因此可以同时寄宿在同一细菌细胞中
2021; 12(7): 2092-2104. doi: 10.7150/jca.45618 研究论文 安罗替尼通过双重阻断 MET/ABCB1 抑制转移和多药耐药性
安罗替尼是一种高选择性多靶点酪氨酸激酶抑制剂 (TKI)，对非小细胞肺癌 (NSCLC) 有治疗作用。本研究探讨了安罗替尼在转移性结直肠癌 (mCRC) 中的抗肿瘤活性和分子机制。使用人 CRC 细胞体外和体内模型分析了安罗替尼的抗血管生成、抗转移、抗增殖和抗多药耐药功效。结果表明，安罗替尼增强 CRC 细胞的化学敏感性，并抑制其增殖。除了抑制 MET 信号通路外，安罗替尼还抑制 CRC 细胞的侵袭和迁移。此外，安罗替尼可阻止 VEGF 诱导的血管生成和 N-钙粘蛋白 (CDH2) 诱导的细胞迁移，并逆转 ATP 结合盒亚家族 B 成员 1 (ABCB1) 介导的 CRC 多药耐药性。 CRC肝转移及皮下移植瘤模型证实安罗替尼可抑制CRC细胞增殖及肝转移，此观察结果提示安罗替尼与抗癌药物联合使用可减弱血管生成、转移、增殖及多药耐药，为转移性CRC患者提供新的治疗策略。
弓形虫线粒体转运蛋白 ABCB7L 对细胞浆和细胞核铁硫簇蛋白的生物合成以及细胞浆翻译至关重要
摘要 铁硫 (Fe-S) 簇是普遍存在的无机辅因子，是许多细胞必需途径所必需的。由于它们不能从环境中清除，因此 Fe-S 簇在细胞区室（如顶质体、线粒体和细胞质）中从头合成。细胞质 Fe-S 簇生物合成途径依赖于线粒体途径中间体的运输。一种称为 ABCB7 的 ATP 结合盒 (ABC) 转运蛋白在许多常见研究的生物体中负责这一作用，但它在医学上重要的顶复门寄生虫中的作用尚未被研究。在这里，我们识别并描述了一种弓形虫 ABCB7 同源物，我们将其命名为 ABCB7-like (ABCB7L)。基因耗竭表明它对寄生虫的生长至关重要，并且它的破坏会触发部分阶段转换。敲除系的表征突出了细胞质和细胞核 Fe-S 蛋白的生物合成缺陷，导致蛋白质翻译和其他途径（包括 DNA 和 RNA 复制和代谢）出现缺陷。我们的工作为广泛保留 Fe-S 簇生物合成中线粒体和细胞质途径之间的联系提供了支持，并揭示了其对寄生虫生存的重要性。
优化靶向基因递送
与经典药物相比，基因治疗有可能介导可能的最高治疗水平。每个正常或患病的细胞都可以通过使用仅在给定独特情况下活跃的特定转录因子来打开或关闭组织，疾病和时间依赖性方式的基因表达盒。实际上，我们在实现概念时面临问题：将核酸递送到靶细胞中是非常无效的，并且提出了巨大的挑战。未来发展的关键问题包括改善靶向，增强的细胞内摄取以及基因载体的毒性降低。当前使用的矢量类具有互补特征，例如，一方面病毒载体的高细胞内效率，另一方面的低免疫原性和更大的非病毒载体的灵活性。病毒和非病毒媒介技术的合并被强调为对未来的令人鼓舞的策略。概念包括化学修饰的病毒载体（“化学病毒”）和类似病毒样系统的合成（“合成病毒”）。用于向媒介发展到人工合成病毒的研究。
针对人类 TopoIIα 和...的硫脲衍生物
摘要：2020年，乳腺癌成为最常见的癌症类型，新增确诊病例近230万。然而，如果及早诊断并得到适当的治疗，乳腺癌的预后良好。在这里，我们研究了硫脲衍生物对两种不同类型的乳腺癌细胞（MCF-7和MDA-MB-231）的影响，硫脲衍生物之前被确定为针对拓扑异构酶II α和吲哚胺-2,3-双加氧酶1（IDO 1）的双重抑制剂。所研究的化合物（1 – 3）选择性地抑制乳腺癌细胞的生长并通过caspase-8和caspase-9相关途径促进细胞凋亡。此外，这些化合物导致S期细胞周期停滞，并以剂量依赖性方式抑制MCF-7和MDA-MB-231细胞中ATP结合盒转运蛋白（MDR1、MRP1/2和BCRP）的活性。此外，在与化合物 1 孵育后，观察到两种类型的乳腺癌细胞中自噬细胞数量增加。在 ADME-Tox 特性的初步测试中，评估了化合物 1 – 3 的可能溶血活性及其对特定细胞色素 P450 酶的影响。