附加声明:是的,存在潜在的竞争利益。N.W.、A.C.、A.J.T.和 G.T.¦ 领导了 dPCR MEGA 方法的专利申请。M.M.、M.H.P.和 S.S. ¦ 领导了用于增强 HDR 的药物抑制剂的专利申请。这项工作得到了英国威康信托基金会 (217112/Z/19/Z) 的支持。A.J.T.、C.B.、A.C.、G.T.和 G.S.还得到了英国国家健康和护理研究所、大奥蒙德街儿童医院、国家健康服务基金会和伦敦大学学院的生物医学研究中心的支持。A.J.T.是 Orchard Therapeutics、Generation Bio、Carbon Biosciences 和 4BIO Capital 的科学顾问委员会成员。C. Booth 在过去 3 年中为 SOBI 和 Novartis 提供临时咨询服务,并为 SOBI 和 Chiesi 制作教育材料。P.A.、S.W.、C.R.J、G.S.、R.N.、M.M.、G.T.目前受雇于阿斯利康,可能是阿斯利康的股东
染色体重排可导致生殖障碍的耦合,但它们是否以及如何促成物种形成的完成仍不清楚。 Littorina 属的海洋蜗牛反复在分离多个倒位排列的种群之间形成杂交区,为研究它们的屏障效应提供了机会。在这里,我们分析了适应瑞典岛屿不同海浪暴露条件的两种生态型 Littorina fabalis(“大”和“矮”)之间的杂交区中的 2 条相邻横断面。应用全基因组测序,我们发现 17 条染色体中的 9 条有 12 个推定的倒位。其中 9 个推定的倒位在两个生态型之间达到近乎差异固定,并且都处于强烈的连锁不平衡状态。这些倒位覆盖了 20% 的基因组,并携带 93% 的不同单核苷酸多态性 (SNP)。两个横断面的双峰杂交区表明,两种生态型的 Littorina fabalis 在接触后仍保持其遗传和表型完整性。双峰性反映了倒位趋势之间的强耦合和屏障效应在整个基因组中的扩展。人口统计学推断表明,耦合发生在异地时期,并在二次接触后维持了 1,000 代以上。总体而言,这项研究表明,多个染色体倒位的耦合导致了强烈的生殖隔离。值得注意的是,2 个假定的倒位与与近亲物种(Littorina saxatilis)的生态型差异相关的倒置基因组区域重叠,这表明具有相似结构变体的相同区域反复促进了不同物种的生态型进化。
染色体反演可以通过在进化谱系之间建立和维持不同的等位基因组合来在差异和生殖隔离中发挥重要作用。另外,他们可以采取平衡多态性的形式,这些形式在人群中隔离,直到一个排列变得固定为止。关于反演多态性如何出现,长期保持它们的维持方式以及最终是否以及它们如何贡献物种的许多问题。长长的海马(海马guttulatus)在遗传上细分为地理谱系和海洋泻湖生态型,具有共享的结构变化谱系和生态型差异。在这里,我们旨在表征结构变体并重建其历史并怀疑在生态型形成中的作用。,我们通过分析来自大西洋,地中海和黑海种群的112个整体基因组序列,生成了近乎染色体水平的基因组组装,并描述了多样性和差异的基因组宽模式。还通过分析链接的读取测序数据,我们发现了两个染色体反转的证据,这些染色体倒数长度是多个巨蛋,并显示了整个物种范围内谱系和生态型之间的对比等位基因频率模式。我们揭示了这些反转代表古老的种内多态性,一种可能是通过不同的选择来维持的,而另一种则由伪过度污染。缺乏特定的单倍型组合和两种复制反转之间的假定功能相互作用,进一步支持了两个反转之间的选择性耦合。最后,我们检测到两个反转的倒数等位基因之间的差异差异,可能会影响其动力学和对差异和物种形成的贡献。
全基因组关联研究已发现许多与复杂疾病相关的常见和罕见种系遗传变异,包括单核苷酸多态性 (SNP)、拷贝数变异 (CNV) 和其他组成结构变异。然而,很大一部分疾病易感性仍无法解释,通常称为缺失遗传性。一个越来越受关注的领域是受精后出现的遗传变异,称为嵌合体突变,发生在细胞分裂过程中。携带有害突变的细胞可能通过修复机制、细胞凋亡或免疫监视被消除,而其他细胞可以将其突变传递给子细胞。因此,在早期胚胎发育过程中,每次细胞分裂都会保留一个或多个合子后突变。随着发育的进展,这些突变不断积累,导致细胞间基因组景观多样化。因此,大多数细胞最终携带独特的基因组。虽然许多嵌合体突变可能是中性的,但某些突变可能是致病的。嵌合体可发生在体细胞和生殖细胞中,体细胞嵌合体最近因其在神经遗传疾病中的潜在作用而受到关注。合子后突变涵盖所有主要的突变类型,包括染色体非整倍体、大规模结构异常、CNV、小插入/缺失和单核苷酸变异。其中,嵌合性染色体改变,也称为体细胞CNV(sCNV),通常是由于胚胎发生过程中的染色体不稳定性造成的。这些突变主要发生在合子后或胚胎发育早期,偶尔由合子后对减数分裂错误的部分挽救而引起,导致细胞亚群携带这些突变。值得注意的是,sCNV 在人类神经元中大量存在(1)。大脑主要从外胚层发育而来,而血细胞起源于中胚层。细胞比例高的体细胞突变更有可能发生在发育早期。如果这些突变出现得足够早,例如在原肠胚形成期间或之前,它们可能同时存在于脑细胞和血细胞中。随着个体年龄的增长,克隆性造血会导致血细胞中积累大量高细胞分数体细胞突变,而这些突变可能不存在于其他组织中。因此,分析年轻个体血液的基因组数据可以识别与大脑共有的体细胞突变,为了解脑部疾病的遗传易感性提供有价值的见解(图 1)。目前至少有 8 个实验平台可用于检测 sCNV。表 1 比较了这些分子检测的分辨率、优点和缺点。其中,
理由:据报道,肿瘤细胞表观遗传学,尤其是染色体可及性,与肿瘤免疫景观和免疫疗法密切相关。但是,确切的机制仍然未知。方法:使用全外活体测序分析13个用PD1免疫疗法治疗的结直肠肿瘤样品。使用测序(ATAC-SEQ)和RNA测序进行转座酶可访问的染色质测定法用于检测肿瘤细胞的染色体可及性状态和筛查调节途径。结果:Polybromo-1(PBRM1)是12个与免疫疗法敏感性相关的体细胞突变频率最高的基因之一。PBRM1/PBRM1结直肠癌的缺乏症促进了体内和体外微环境中CD8 + T和NK细胞的PD-1免疫疗法敏感性以及CD8 + T和NK细胞的趋化性。ATAC测序表明,SWI/SNF复合物的关键成分的缺失增加了肿瘤细胞中染色体可及性的增加,并通过激活NF-κB信号传导途径触发细胞因子的释放,例如CCL5和CXCL10。在BALB/C小鼠或结直肠患者衍生的肿瘤器官(PDTOS)中应用ACBL1(PRM1的ProC抑制剂)显着促进了对PD1抗体免疫疗法的敏感性。结论:我们的研究确定PBRM1/PBRM1缺乏症与结直肠癌的PD1免疫治疗敏感性呈正相关。基本的分子机制涉及调节染色体可及性,NF-κB信号通路的激活以及微环境中的免疫细胞浸润。这些发现确定了潜在的分子靶标,以增强结直肠癌的免疫疗法。
SNV:单核苷酸变体; Indels:小插入/删除; CNV:副本编号变化; UPD:单亲疾病; mtDNA:线粒体DNA * CNV检测软件灵敏度> 95%;但是,对于重复和同源区域(例如伪基因)以及跨越两个或更少外显子的事件,可能会降低这种敏感性。**质量低和/或不清楚的变体通过正交方法确认:SNV和Indels通过Sanger测序; CNVs by Multiplex ligation-dependent probe amplification (MPLA), quantitative polymerase chain reaction (qPCR) or chromosomal microarray (CMA) *** Screening of UPD is performed using an in-house algorithm for Mendelian Inheritance Errors (MIE) to detect runs of homozygosity (ROH) for the well-known clinically relevant chromosomal regions Guaranteed internal必要时使用CMA进行验证测试。
染色体碎裂、染色体合成和染色体复合等现象被称为染色体再生,它们构成了新型的复杂重排,包括许多仅位于少数染色体区域的基因组改变。近十年来,这些现象的发现改变了我们对染色体异常的形成及其病因的认识。尽管这些新的灾难性机制各有特点,但它们通常发生在单个细胞周期内,并且它们的出现与基因组不稳定性密切相关。人们已经提出了各种能够产生染色体再生的非排他性外源性或细胞机制。然而,最近的实验数据揭示了两个主要过程,这两个过程在染色体有丝分裂分离出现缺陷后,可产生一系列细胞事件,从而导致染色体再生。这些机制包括整合分离染色体物质的微核的形成,以及由于端粒融合而导致染色体物质周围出现染色质桥。在这两种情况下,受损染色体物质的碎裂、修复和传递的细胞和分子机制与染色体再生相关的复杂染色体重排的特征一致。在本综述中,我们介绍了每种类型的染色体再生,并描述了实验模型,这些模型可用于验证染色体再生事件的存在,并更好地了解其形成和传递的细胞机制,以及它们对基因组稳定性和可塑性的影响。21
目的:闭经是一种异常状况,其特征是生殖年龄妇女没有月经。根据世界卫生组织的说法,闭经是女性不育的第六个主要原因。大约有2%至5%的生产年龄经历的女性闭经,可以归类为原发性闭经(PA)或次级闭经(SA)。几项研究命名为闭经主要原因的染色体异常,尽管这些异常的患病率在各个人群之间可能有所不同。这项研究的目的是确定伊朗凯尔曼沙省闭经妇女的染色体异常的频率和类型。方法:这项回顾性研究包括接受标准细胞遗传学分析的PA和SA患者。我们还对SA中的染色体异常及其患病率进行了有关文献的看法。结果:在这项研究中,PA的13例病例中,有22%表现出染色体异常。数值变化是该组中最常见的发现(46.6%),包括45,X,Mosaic和47,XXX核型。这些之后是46,XY核型(40%)。在接受染色体分析的51例SA病例中,仅在一个情况下发现异常。此外,我们对文献的审查还提出,染色体畸变是全球SA病例的7%。结论:在这项研究中,我们成功地表征了来自伊朗克尔曼沙省的大量人群中PA和SA的细胞遗传学原因。
• Nature of a Gene: DNA replication, Transcription, Translation, Mutations • Gene Expression and Regulation: Gene expression, Gene regulation, Epigenetics, Sex determination, developmental genetics • Eukaryotic Cell Cycle: Mitosis, Meiosis, Chromosome Structure, Chromosomal Abnormalities • Mendelian Genetics: Mendelian crosses, pedigree analysis, Chi square analysis • Non-Mendelian Genetics: Sex-Linked traits, Incomplete dominance, codominance, Qualitative traits, Linkage mapping • Population Genetics: Hardy Weinberg Equilibrium, Selection, Genetic Drift • Molecular Genetics: Genomes, Genomics, Molecular Techniques, Bioinformatics • Genetics in Society: Societal Impact, Genetics, Medicine
