摘要群集的定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)/CAS9核酸酶系统允许生成疾病模型,并开发许多遗传和非遗传疾病的治疗方法。但是,大型基因组重排的产生引起了CRISPR/CAS9核酸酶方法的临床应用的安全问题。在这些事件中,由于染色体截短而导致的微核和染色体桥的形成会导致局部定位于一个或几个染色体的大规模基因组重排。这种现象被称为染色体,最初是在癌细胞中描述的,在癌细胞中据信是由有丝分裂或DNA双链断裂过程中的染色体分离引起的。在这里,我们将讨论影响CRISPR/ CAS9诱导的Chromothripsis的因素,以下称为CRISPRTHRIPSIS及其成果,这些工具是表征这些事件和策略以最小化它们的工具。关键词:基因组编辑; crispr/cas9; Chromothripsis;基因疗法;遗传毒性;微核;染色体不稳定性。
1. 细胞应激反应的分子机制 2. 转录相关应激异常引起的基因组不稳定性 3. RNA结合蛋白相分离介导的应激反应 4. 衰老引起的疾病相关基因组异常 5. 癌症、染色体异常等疾病的根本机制
分类)] [2]或四个亚型[乳头状,管状,粘液和凝聚力不佳(WHO分类)] [3]。Based on genomic and epigenomic alterations, the most well-defined molecular-based classification systems include The Cancer Genome Atlas (TCGA) classification [EBV positive (EBV), microsatellite instable (MSI), genomically stable (GS), and chromosomal instable (CIN)] [4] and the Asian Cancer Research Group (ACRG) classification [microsatellite instable (MSI),微卫星稳定的TP53非活性(MSS/TP53无活性),MSS TP53 Active(MSS/TP53 Active)和具有上皮 - 米质转变(EMT)特征(MSS/EMT)的MSS [5]。尽管GC早期诊断领域的进展,但大多数病例仍在晚期[6]诊断出患有无法切除或转移性疾病的阶段。尽管当前的全身疗法,包括手术,化学疗法,放疗,免疫疗法和靶向治疗[表1],用于晚期GC患者,在最近几十年中,大多数患有晚期GC的患者因肿瘤复发和转移而死亡。晚期和转移性GC的预后仍然很差,5年的存活率<10%[7]。
遗传条件 尽管大约 40% 的男性不育的具体病因尚不清楚,但一项欧洲研究发现,多达 25% 的无精子症和严重少精子症男性患有遗传异常,包括囊性纤维化跨膜传导调节器 (CFTR) 基因突变、Y 染色体微缺失和染色体异常。2,8 已发现大约 1000 个基因可能对精子发生有直接影响,并与泌尿生殖系统出生缺陷和性别分化障碍有关,这些基因可能共同导致以后的生育问题。 9-15 在某些情况下,基因可能会被删除,或者基因的拷贝数可能会增加或减少(由于微重复或微缺失导致的染色体结构异常),从而产生广泛的表型,或者基因可能会发生表观遗传修饰,这可能会改变表达水平而基因本身没有结构上的变化。16
摘要 成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 核酸酶系统已经能够生成疾病模型并开发许多遗传和非遗传疾病的治疗方法。然而,大规模基因组重排的产生引发了人们对 CRISPR/Cas9 核酸酶方法临床应用的安全性担忧。在这些事件中,由于染色体截断而形成的微核和染色体桥可导致局限于一条或几条染色体的大规模基因组重排。这种被称为染色体碎裂的现象最初是在癌细胞中描述的,人们认为它是由有丝分裂过程中染色体分离缺陷或 DNA 双链断裂引起的。在这里,我们将讨论影响 CRISPR/Cas9 诱导的染色体碎裂(以下称为 CRISPR 碎裂)的因素及其结果、表征这些事件的工具以及将其最小化的策略。 关键词:基因组编辑; CRISPR/Cas9;染色体碎裂;基因治疗;基因毒性;微核;染色体不稳定性。
抽象背景:癌症染色体不稳定性的主要驱动力是复制应力,DNA复制的减慢或失速。尚不清楚如何连接复制应力和基因组不稳定性。蚜虫蛋白诱导的复制应力会在常见的脆弱部位诱导分裂,但是易于脆弱的确切原因,并且没有充分探索复制应力的急性基因组后果。结果:我们表征单个二倍体非转化细胞中的DNA拷贝数改变(CNA),这是由一个细胞周期在蚜虫或羟基脲存在下引起的。产生了多种类型的CNA,与不同的基因组区域和特征相关,观察到的拷贝数景观在蚜虫蛋白和羟基脲诱导的复制应力之间是不同的。将CNA与基因表达和单细胞复制时间分析的耦合细胞类型分析指向蚜虫中最复发的染色体尺度CNA的致病性大基因。这些在RPE1上皮细胞中的7号染色体上聚集在染色体上,但染色体在BJ成纤维细胞中。染色体臂水平CNA还会产生含有这些染色体的染色质和微核。结论:由复制应力驱动的染色体不稳定性通过局灶性CNA和染色体臂尺度的变化发生,后者仅限于很小的子集染色体区域,潜在地倾斜了癌症基因组的进化。复制应力的不同诱导者导致独特的CNA景观,从而提供了机会,从而得出了特定复制应力机械的拷贝数签名。单细胞CNA分析揭示了复制应力对基因组的影响,从而提供了对癌症中染色体不稳定性的分子机制的见解。
11q23 染色体易位可见于急性淋巴细胞白血病 (ALL) 和急性髓细胞白血病 (AML)。这些染色体易位是高达 80% 的婴儿 ALL 和约 15%–20% 的儿童 AML 白血病的基础。1–3 它是治疗无关恶性肿瘤后因治疗诱发 AML 而患上白血病的常见潜在病因。4 11q23 易位也偶尔见于患有 ALL 和 AML 的成人患者。所有这些白血病患者的预后都很差。例如,即使采用最新的尖端疗法,患有 11q23 易位的婴儿 ALL 患者的 5 年生存率也仅为 15%–50%。 5 这明显低于无 11q23 易位的婴儿 ALL 患者,后者的无事件生存率为 70%–90%。世界卫生组织 (WHO) 强调了 11q23 易位白血病所面临的未解决的临床问题,将 11q23 易位白血病归为一类,估计 4 年无事件生存率为 24%–55%。6
交叉,染色体畸变,外染色体遗传,DNA复制,转录,遗传密码和翻译,转录后和翻译后修饰。基因转移:转化,转导和共轭。原核生物和真核生物,DNA突变和修复中的基因调节。11)病毒学:病毒的结构和分类,公共卫生病毒