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SiR-DNA/SiR–Hoechst诱导的染色体...
SiR-DNA/SiR – Hoechst 是一种远红荧光 DNA 探针，常用于对间期细胞核和有丝分裂期间的染色体进行活细胞成像。尽管有报道称 SiR-DNA 会引起 DNA 损伤，但它已在 300 多篇研究文章中使用，涵盖有丝分裂、染色质生物学、癌症研究、细胞骨架研究和 DNA 损伤反应等主题。在这里，我们使用活细胞成像对 SiR-DNA 对四种人类细胞系（RPE-1、DLD-1、HeLa 和 U2OS）有丝分裂的影响进行了全面分析。我们报告了 SiR-DNA 对染色体分离的剂量、时间和光依赖性影响。我们发现，在成像过程中暴露于光线下时，纳摩尔浓度的 SiR-DNA 会诱发非着丝粒染色体缠结，严重影响后期姐妹染色单体分离和纺锤体伸长。这会导致 DNA 损伤，并传递到下一个细胞周期，从而对基因组完整性产生不利影响。我们的研究结果突出了使用 SiR-DNA 研究晚期有丝分裂事件和 DNA 损伤相关主题的缺点，并敦促使用替代标记策略来研究这些过程。
CRISPR/CAS介导的染色体工程
强大的位点特异性核酸酶的出现，尤其是群集的定期间隔短的短质体重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（CAS）系统，可以进行精确的基因组操纵，已撤销了植物的育种。直到最近，研究人员的主要重点一直是简单地敲除或敲除单基因，或诱导单碱性变化，但是对这项技术的不断改进已经实现了更雄心勃勃的应用，以提高植物生产力或其他理想的特征。一个长期的目标是诱导靶向染色体重排（交叉，反转或易位）。该技术的可行性有可能改变植物繁殖，因为例如，逆转（例如反转）通常会出现繁殖过程的障碍。以这种方式，性状之间的遗传联系可以分别改变，分别结合或分开有利和有害基因。在这篇综述中，我们讨论了植物中染色体工程领域的最新突破及其在植物育种领域的潜在应用。将来，这些方法可能适用于根据植物育种需求以指示方式塑造植物染色体。
CAS介导的植物染色体工程
最近的研究表明，不仅基因，而且整个染色体都可以使用定期间隔短的短膜重复序列（CRISPR）（CRISPR） - Crisper相关的蛋白9（Cas9）1 - 5进行设计。在植物育种中应用染色体重组的主要目标是操纵遗传交换6。在这里我们表明，使用染色体重组几乎可以在整个染色体中抑制减数分裂重组。我们能够诱导含有> 17 MB的染色体片段的可遗传反转，该片段包含着丝粒，并覆盖了拟南芥生态型Col-0的大部分染色体2。只有2和0.5 MB长的端粒末端保留在其原始原产中。在与生态型LER-1的杂交后代的单核苷酸多态性标志物分析中，我们检测到倒置的chrosome区域内的跨界群的大量降低，并伴随着交叉转移到远程端的末端。在反转中检测到的几种遗传交换都是源自双跨界的。这不仅表明可遗传的遗传交换可以通过间染色体配对来进行，而且还仅限于生存后代的产生。群集定期间隔短的短质体重复序列（CRISPR） - 基于危机相关的蛋白质（CAS）基因编辑已彻底改变了植物生物学和育种7。正在开发越来越多的工具来微调单基因和多个基因修饰8 - 10。能够改变染色体上基因的顺序也增加了一个新的特征控制水平：遗传联系的破裂11。为了将有吸引力的特征结合在单个培养基中，育种者通过减数分裂重组12之间的跨亲戚（CO）依赖于父母同种染色体之间的跨界（CO）12。众所周知，诸如倒置等染色体重排，通过抑制重排的区域13 - 18的CO来调节沿染色体的重组景观。例如，在果蝇中，所谓的平衡器染色体的特征是多种替代和其他重排，被广泛使用，导致抑制逆转杂合子中的减数分裂重组18。泛基因组的研究发现，自然染色体后序列在许多农作物物种中都是普遍存在的，并且在驯化4、19 - 24中发挥了重要作用。尽管它们看似善良，但反转也会导致积极影响，例如通过防止重组25来保护有利的等位基因组合。因此，CRISPR – CAS对染色体重排的有针对性诱导具有改变减数分裂重组模式的潜力。通过恢复1.1 MB大小的自然
Y 染色体与健康和疾病
摘要 性别差异在正常发育、生理和疾病发病机制中普遍存在。最近的研究表明，Y 染色体的嵌合体丢失及其基因的异常激活可能会以男性偏向的方式改变疾病过程。这篇简短的评论讨论了人类 Y 染色体上基因的性质，并确定了两大类基因：与 X 同源物共享剂量敏感性功能的基因和具有睾丸特异性表达和功能的基因。前者的嵌合体丢失会破坏对维持健康至关重要的体内平衡，而后者的异常激活会促进非性腺组织的发病机制，从而导致男性对疾病的遗传易感性。关键词：Y 染色体、嵌合体丢失、伪常染色体区域、男性特异性区域、基因功能
伪球菌的B染色体
减数分裂通常是一个公平的过程：每个染色体都有50％的机会被包括在每个配子中。但是，与某些染色体相比，某些染色体比其他染色体更有可能变得异常。但是，为什么以及如何发展这种系统尚不清楚。在这里，我们研究了斑点的异常生殖遗传学，在男配子中，在男配子中仅包括母体染色体，而消除了父亲染色体。一种物种 - 伪球菌viburni - 一种隔离的B染色体，它通过消除父亲基因组消除而驱动。我们介绍带有和没有B染色体线的线的整个基因组和基因表达数据。我们确定了B连锁序列，包括204个蛋白质编码基因和卫星重复，占染色体的很大比例。B和核心基因组之间的几个PARA日志分布在整个基因组中，反对一个常染色体的简单或近期的染色体重复，以创建B。我们确实找到了一个373 Kb区域，其中包含146个基因，这似乎是最近的易位。最后，我们表明，尽管在减数分裂过程中表达了许多B连锁基因，但其中大多数是在最近易位的区域编码的。在减数分裂过程中，只有少数B-专有基因表达。在男性减数分裂过程中只有一个过表达，这是在驱动器发生的时候：乙酰基转移酶在H3K56AC中的乙酰基转移酶，在减数分裂中具有推定的作用，因此是进一步研究的有前途的候选人。
染色体微阵列检测（非肿瘤疾病）
对染色体微阵列检测结果异常或有可疑的胎儿或儿童的亲生父母或兄弟姐妹进行评估 使用 aCGH 或 SNP 阵列进行染色体微阵列检测尚未得到证实，并且由于疗效证据不足，对于所有其他人群和情况而言，在医学上并非必要。 注意：医疗政策“植入前基因检测和相关服务”中介绍了植入前基因检测 (PGT)。 用于审核的医疗记录文件 医疗服务的福利覆盖范围由会员特定的福利计划文件和可能要求覆盖特定服务的适用法律决定。可能需要医疗记录文件来评估会员是否符合临床覆盖标准，但不能保证覆盖所要求的服务；请参阅标题为“用于审核的医疗记录文件”的协议。定义 发育迟缓：发育迟缓可用于描述 5 岁以下儿童在预期年龄出现发育里程碑延迟的情况（Moeschler 和 Shevell，2014 年，2019 年重申）。 智力障碍：18 岁前诊断出的疾病，包括智力功能低于平均水平和缺乏日常生活所需的技能（MedlinePlus，2020 年）。 宫内胎儿死亡或死产：妊娠 20 周或之后胎儿死亡（美国妇产科医师学会 [ACOG]、母胎医学会 [SMFM]，2020 年，2021 年重申）。产前诊断：在出生前对胎儿脱氧核糖核酸 (DNA) 或染色体进行的实验室检测，以确定胎儿是否患有遗传或染色体疾病（ACOG，2016a，2023 年重申）。明确的遗传综合征：综合征是一组可识别的特征或异常，这些特征或异常往往同时发生并与特定疾病有关。可以使用特定面部特征或其他身体特征、实验室测试或家族史等区别性特征来识别遗传综合征。（《基因组和遗传术语词汇表》，美国国家人类基因组研究所，2024 年）。明确的遗传综合症的例子包括但不限于：唐氏综合症、克氏综合症、马凡氏综合症、1 型神经纤维瘤病、成骨不全症、普拉德-威利综合症、雷特综合症、13 三体综合症（帕陶综合症）、18 三体综合症（爱德华兹综合症）、特纳综合症和威廉姆斯综合症。适用代码以下程序和/或诊断代码列表仅供参考，可能并不全面。本政策中的代码列表并不意味着该代码描述的服务是承保的或不承保的健康服务。健康服务的福利承保范围由会员特定的福利计划文件和可能要求承保特定服务的适用法律决定。包含代码并不意味着有任何报销权利或保证索赔付款。其他政策和指南可能适用。
鉴定大脑中新的睫状信号通路和对神经系统疾病的见解
两种DNA修复途径，非同源末端连接（NHEJ）和替代末端连接（A-EJ），参与V（d）J重组和染色体易位。先前的研究报告了染色体易位的不同修复机制，NHEJ主要参与小鼠的人类和A-EJ。nhej取决于DNA-PKC，这是突触形成和下游成分激活的关键伴侣。虽然DNA-PKC抑制作用促进了具有小鼠微论的染色体易位，但其在人类中的同义效应尚不清楚。我们发现人类细胞中的部分DNA-PKC抑制会导致易位增加，并持续参与抑制的NHEJ。相比之下，完全增加了微学介导的末端连接（MMEJ），因此完全增加了DNA-PKC，从而弥合了人与小鼠之间的两种不同的易位机制。与先前关于KU70缺失的研究类似，G1/G0相小鼠祖细胞B细胞系中的DNA-PKCS缺失显着损害V（d）J重组，并由于编码失调和信号终端连接而产生了更高的易位速率。遗传DNA-PKC抑制完全抑制了NHEJ的参与，其表型上的修复类似于KU70缺乏的A-EJ。相比之下，我们发现在产生与Lig4缺乏相关的近乎异常的MMEJ时，DNA-PKCS所需的DNA-PKC。我们的研究强调了DNA-PKC抑制非法染色体重排，同时也有助于这两种物种的MMEJ。
X染色体会影响大脑衰老
在她1969年的自传中，我知道为什么笼中的鸟儿唱歌，诗人和作家玛雅·安杰卢（Maya Angelou）记得她的母亲是飓风和彩虹，象征着他们关系的极端性质的对比性质。第152页，Abdulai-Saiku等。1报告对小鼠的一项研究表明，从母亲到女儿传递的基因表达模式可能会对生活的不同阶段的记忆产生类似的对比影响。这样做，他们提供了“女性间”变化范式的新证据。在哺乳动物中，大多数染色体对在雄性和女性之间都是相同的，但是一对性染色体是不同的。通常，女性有两个X染色体（XX），而男性有一个X染色体和一个Y染色体（XY）。性染色体不仅会影响发育中的胚胎性别以及以后的卵或精子的形成，而且还影响性别之间的解剖学，生理和疾病敏感性的差异。研究人员开始以惊人的精度缩小这些影响的原因。例如，女性比男性更容易发生自身免疫性疾病，例如狼疮，部分原因是她们通常携带两个X染色体。X染色体基因TLR7的升高水平升高是该倾向2的概率贡献者。相比之下，男性似乎从Y染色体的存在中受益：在某些细胞中，它可能随着年龄的增长而丢失，这与阿尔茨海默氏病的风险增加有关。揭示哪些性染色体基因对这些作用负责是个性化医学的主要目标。大多数这些“印迹”基因X和Y染色体的数量对于性别差异很重要，但另一个有影响力的过程是基因组印记。大多数基因都是从染色体的两个副本中表达的，其中一个是从母亲那里继承的，另一个是从父亲那里继承的。，但某些基因仅从母体拷贝或仅从父亲的副本中表达。
亲本和子代获得 1q 染色体重复
图 1 hiPSC-NSC 的生成和核型分析。A、在 Matrigel 上生长的 R-iPSC4-hiPSC 菌落。B、用胶原酶 IV 消化 hiPSC 后形成的胚状体 (EB)。C、用 TGF β 抑制剂 SB421543 和 BMP 抑制剂 dorsomorphin 处理的 EB 接种到聚-l-鸟氨酸和层粘连蛋白包被的板上后 7-10 天出现玫瑰花结状结构。D、通过解离玫瑰花结状结构并接种到聚-l-鸟氨酸和层粘连蛋白包被的板上获得神经外胚层细胞。E、F、这些细胞表达 NSC 标记物 Nestin (E) 并在分化第 30 天分化为表达微管相关蛋白 2 (MAP2) 的神经元 (F)。细胞核用 Hoechst 33342 (蓝色) 染色。比例尺：100 µ m。G、H、基于全基因组 SNP 阵列的 hiPSC-NSC 核型分析。针对位于该区域的阵列上所有 SNP，绘制了每条染色体的 B 等位基因频率（上图）和 log 2 R 比率（下图）。每个点都是一个 SNP。虽然第 10 代（p10）的细胞没有显示任何主要核型异常（G），但 p16 的 hiPSC-NSC 表现出 1 号染色体整个长臂的重复，dup(1)q（H）