Haemonchus contortus是小型反刍动物中最致病的线虫,而驱虫抗性(AR)阻碍了其有效的控制。需要早期检测AR状态才能减少AR的选择,并且无法使用表型测试来实现。对于苯二唑唑(BZ),在同种型1β-微型蛋白基因中以单核苷酸多态性(SNP)为特征的AR相关等位基因的检测允许Stron Gyles的早期AR检测。在抗BZ的种群中已经描述了F200Y,F167Y,E198A和E198L多态性,区域之间的频率有明显变化。一种新型的数字PCR(DPCR)可以检测H. contortus中所有上述多态性。测定进行了验证。然后,分析了26个奥地利人和10个意大利绵羊农场的幼虫,并在农场一级合并。对于所有测定,证明了15份/μL电阻等位基因的检测极限和高度准确性,从而可以在大多数样品中检测1%的等位基因频率。在奥地利的样本中,在所有农场都检测到了F200y等位基因的频率升高。第一次在奥地利的H. tortus中发现了密码子167和密码子198中的多态性。在意大利样品中,电阻等位基因的频率仍然相对较低,但F200Y抗性等位基因可追溯。总而言之,我们首次开发了DPCR分析,该测定目标是针对H. contortus中与BZ抗性相关的所有相关性SNP。对AR开发的未来研究可能会受益于基于SNP的监视,其中包括所有相关性SNP的开发测定法。改进的监视将包括其他重要的,尽管病原体较少的线虫属。
基因靶标中检测到的变异或插入/缺失(indel)及其颜色代表的亚群百分比;基因靶标中未检测到变异或插入/缺失,或仅检测到与耐药性无关的变异或插入/缺失;基因靶标覆盖率不理想;鉴定为非结核分枝杆菌(NTM)。分枝杆菌检测到的变异或插入/缺失通过最外层的密码子、氨基酸或核苷酸变化(缺失显示为*)指定,使用与上述相同的颜色代码表示耐药性相关和未表征的类别,或使用灰色( )表示与耐药性无关的变异或插入/缺失。目标参考序列根据基因靶标覆盖率着色如下:覆盖率>95%,覆盖率<95%。每个目标的检测限直方图的颜色编码如下:1%检测限3%,3%检测限80%。≤≤<≤
静默突变 – 突变不会改变多肽的氨基酸序列(这是因为某些密码子可能编码相同的氨基酸,因为遗传密码是退化的)错义突变 – 突变改变多肽链中的单个氨基酸(镰状细胞性贫血症是一种由单一替代突变改变序列中的单个氨基酸而引起的疾病)无义突变 – 突变产生过早的终止密码子(信号,让细胞停止将 mRNA 分子翻译成氨基酸序列),导致产生的多肽链不完整,从而影响最终的蛋白质结构和功能(囊性纤维化是一种由无义突变引起的疾病,尽管这并不总是唯一的原因)
一个基因不等于一个 RNA 或蛋白质。基因组革命揭示出,一个基因可以产生许多不同的 RNA 和蛋白质分子,例如通过反向剪接产生的环状 RNA、由于 RNA 编辑而产生的残基与基因组编码不匹配的蛋白质以及通过翻译中的终止密码子通读在 C 端延伸的蛋白质。这些不同的产品是精细的基因调控还是不精确的生物过程的结果?虽然在某些情况下基因产物多样性似乎是有益的,但基因组规模的模式表明,这种多样性大部分来自非适应性的分子错误。这一发现对于研究不同基因产物的功能以及理解细胞生命的基本特性和进化具有重要意义。
静默突变 – 突变不会改变多肽的氨基酸序列(这是因为某些密码子可能编码相同的氨基酸,因为遗传密码是退化的)错义突变 – 突变改变多肽链中的单个氨基酸(镰状细胞性贫血症是一种由单一替代突变改变序列中的单个氨基酸而引起的疾病)无义突变 – 突变产生过早的终止密码子(信号,让细胞停止将 mRNA 分子翻译成氨基酸序列),导致产生的多肽链不完整,从而影响最终的蛋白质结构和功能(囊性纤维化是一种由无义突变引起的疾病,尽管这并不总是唯一的原因)
胰腺导管腺癌是最常见的胰腺癌,被认为是全球重大健康问题。化疗和手术是目前胰腺癌治疗的主要手段;然而,只有少数病例适合手术,大多数病例会经历复发。与 DNA 或肽疫苗相比,胰腺癌的 mRNA 疫苗更有前景,因为它们具有递送、增强免疫反应和降低突变倾向性等优点。我们通过分析 S100 家族蛋白构建了一种 mRNA 疫苗,S100 家族蛋白都是晚期糖基化终产物受体的主要激活剂。我们应用了免疫信息学方法,包括物理化学性质分析、结构预测和验证、分子对接研究、电子克隆和免疫模拟。设计的 mRNA 疫苗的分子量估计为 165023.50 Da 且溶解性高度良好(平均亲水性为 -0.440)。在结构评估中,该疫苗似乎是一种稳定且功能良好的蛋白质(Z 得分为 -8.94)。此外,对接分析表明该疫苗对 TLR-2 和 TLR-4 受体具有高亲和力。此外,“疫苗—TLR-2”(-141.07 kcal/mol)和“疫苗—TLR-4”(-271.72 kcal/mol)复合物的广义 Born 和表面积溶剂化分析的分子力学也表明对受体具有很强的结合亲和力。密码子优化也提供了高表达水平,GC 含量为 47.04%,密码子适应指数得分为 1.0。一段时间内还观察到记忆 B 细胞和 T 细胞的出现,辅助 T 细胞和免疫球蛋白(IgM 和 IgG)水平增加。此外,预测mRNA疫苗的最小自由能为-1760.00 kcal/mol,表明疫苗进入细胞、转录和表达后具有良好的稳定性。该假想疫苗为未来胰腺癌的研究和治疗开发提供了开创性的工具。
摘要:基于黄单胞菌转录激活因子样效应 (TALE) 的 DNA 结合结构域 (DBD) 的设计效应是强大的序列特异性工具,因其在编辑基因组、转录组以及最近的表观基因组方面的特异性而享有盛誉。然而,组成 DBD 的 TALE 阵列的重复结构阻碍了它们作为基因合成产物的生成,并阻止了使用慢病毒载体 (LV)(一种广泛用于人类基因治疗的系统)递送基于 TALE 的基因。为了克服这些限制,我们旨在通过引入足够的多样性来嵌合编码 TALE-DBD 的 DNA 序列,以促进它们的基因合成和实现慢病毒递送。为此,我们用来自细菌伯克霍尔德菌的 TALE 样单元替换了 17 个黄单胞菌 TALE 重复序列中的 3 个。这与整个 DBD 中的广泛密码子变异和特定氨基酸替换相结合,以最大限度地提高重复序列内和重复序列间的变异性。我们证明,使用传统的 Golden Gate 克隆策略或基因合成可以轻松生成嵌合 TALE。此外,嵌合化使得使用慢病毒载体递送基于 TALE 的设计核酸酶、转录组和表观基因组编辑器成为可能。当以质粒 DNA 递送时,靶向 CCR5 和 CXCR4 基因座的嵌合 TALE 在人体细胞中显示出类似的活性。然而,基于 TALE 的转录激活因子的慢病毒递送仅在嵌合形式下才成功。同样,递送嵌合的 CXCR4 特异性表观基因组编辑器会导致内源性 CXCR4 表达快速沉默。总之,基于 TALE 的 DBD 的广泛密码子变异和嵌合使得设计 TALE 的生成和慢病毒递送变得简单,因此有利于这些工具的临床应用,以精确编辑基因组、转录组和表观基因组。
遗传密码是分子生物学的基础,已经使科学家着迷了数十年。它是将DNA中核苷酸序列转化为形成蛋白质的氨基酸的通用语言。然而,尽管它在生物学中起着至关重要的作用,但遗传密码并不是静态的。它随着时间的流逝而发展,适应环境压力和生物学需求。推动遗传密码演变的关键因素之一是密码子保守变化的概念。这些变化,涉及密码子序列的修改而不改变所得蛋白质,突出了遗传密码的灵活性和适应性。本文解释了遗传密码通过密码子的保守变化,这种进化背后的机制以及对理解生命复杂性的影响而发展的。
呼吸道合胞病毒(RSV)是幼儿和老年人下呼吸道疾病的重要原因。我们设计了一种优化的密码子MRNA疫苗mRNA-1345,该密码子编码在预输(PERF)构象中稳定的RSV F-糖蛋白,并在细胞质尾部缺失。mRNA-1345蛋白表达在体外与以前的基于mRNA的RSV疫苗候选物相比临床评估。在啮齿动物模型中,mRNA-1345诱导了强大的中和抗体反应,T辅助1偏置的细胞反应,并证明了针对RSV挑战的剂量依赖性保护,没有呼吸疾病增强的证据。这些发现强调了mRNA-1345作为有效的RSV疫苗的潜力,并通过临床数据证实了mRNA-1345在老年人中的功效。