结果与讨论:通过野生型(WT)和TGP PSLOX2突变型线的DNA测序确定了稳定转基因PEA系(TGP)的成功CRISPR/CAS9介导的LOX基因编辑(TGP)。还评估了这些线路的LOX活性,PUFA水平和VOC。Compared to WT peas, the TGP lines showed a signi fi cant reduction (p < 0.05) in LOX activity and in the concentration of key VOCs, including hexanal, 2-hexenal, heptanal, (E)-2-heptenal, (E,E)-2,4- heptadienal, 1-octen-3-ol, octanal, (E)-2-octenal (E,E)-2,4-非二烯和Furan-2-苯基。在TGP浮动中,两个必需的PUFAS,亚油酸和二酚酸的含量是LOX的已知底物,表明CRISPRPR介导的基因编辑的效率在最小化其氧化和PUFAS及其产品的进一步调节方面具有效率。vocs的集合
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1 柑橘研究中心“Sylvio Moreira” - 农学研究所 (IAC),Cordeiro ´ polis,巴西,2 生物研究所,坎皮纳斯州立大学 (Unicamp),坎皮纳斯,巴西,3 甘蔗研究中心 - 农学研究所 (IAC),里贝朗普雷图,巴西,4 里贝朗普雷图医学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,5 坎皮纳斯农学研究所 (IAC) 咖啡中心,坎皮纳斯,巴西,6 Embrapa 咖啡,巴西农业研究公司,巴西利亚,联邦区,巴西,7 生物学系,哲学、科学与文学学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,8 遗传学系,路易斯·德·凯罗斯农业学院 (ESALQ),圣保罗大学 (USP),皮拉西卡巴,巴西
多倍体在禾本科植物中很常见,对传统育种提出了挑战。基因组编辑技术绕过了杂交和自交,能够在一代中对多个基因拷贝进行有针对性的修改,同时保持许多多倍体基因组的杂合背景。巴哈草(Paspalum notatum Flügge ́;2 n =4 x =40)是一种无融合生殖的四倍体 C4 物种,在美国东南部广泛种植,作为肉牛生产和公用事业草坪的饲料。叶绿素生物合成基因镁螯合酶(MgCh)被选为在四倍体巴哈草中建立基因组编辑的快速读出目标。含有 sgRNA、Cas9 和 npt II 的载体通过基因枪法递送到愈伤组织培养物中。通过基于 PCR 的检测和 DNA 测序对编辑植物进行了表征,并观察到高达 99% 的 Illumina 读数的诱变频率。野生型 (WT) 巴哈草的测序显示,MgCh 的序列变异水平很高,这可能是因为存在至少两个拷贝,可能包含八种不同的等位基因,包括假基因。MgCh 突变体表现出明显的叶绿素消耗,叶片绿度降低了 82%。两种品系显示出随时间推移的编辑进展,这与体细胞编辑有关。获得了嵌合 MgCh 编辑事件的无融合生殖后代,并允许在一系列叶绿素消耗表型中识别出统一编辑的后代植物。高度编辑的突变体的 Sanger 测序显示 WT 等位基因的频率升高,可能是由于频繁的同源定向修复 (HDR)。据我们所知,这些实验是首次报道将基因组编辑应用于多年生暖季草皮或牧草。该技术将加速巴哈草品种的开发。
Prime 编辑通过使用向导 RNA 将 Prime 编辑复合物引导至 DNA 内的特定位置来实现这一点。该复合物含有一种经过修饰的 Cas9 蛋白,称为“Prime 编辑器”,与逆转录酶融合 (2)。Prime 编辑器旨在识别特定的 DNA 序列并切割双螺旋的一条链,从而使逆转录酶能够使用未切割的链作为模板,在切割位点添加或删除特定核苷酸。
范可尼贫血 (FA) 是一种使人衰弱的遗传性疾病,具有多种严重症状,包括骨髓衰竭和癌症易感性。CRISPR-Cas 基因组编辑通过利用 DNA 修复来操纵基因型,并已被提议作为 FA 的潜在治疗方法。但 FA 是由 DNA 修复本身的缺陷引起的,从而阻止使用同源定向修复等编辑策略。最近开发的碱基编辑 (BE) 系统不依赖于双链 DNA 断裂,可能用于靶向 FA 基因中的突变,但这仍有待测试。在这里,我们开发了一种概念验证治疗性碱基编辑策略,以解决患者造血干细胞和祖细胞中最常见的两种 FANCA 突变。我们发现,优化腺嘌呤碱基编辑器构建体、载体类型、向导 RNA 格式和递送条件可在多种 FA 患者背景中产生非常有效的基因修饰。优化的碱基编辑恢复了 FANCA 表达、FA 通路的分子功能以及对交联剂的表型抗性。ABE8e 介导的编辑在 FA 患者的原代造血干细胞和祖细胞中既具有基因型有效性,又恢复了 FA 通路功能,表明碱基编辑策略在未来 FA 临床应用中具有潜力。
本综述深入分析了 CRISPR-Cas9 技术在彻底改变口腔癌研究方面的巨大潜力。它强调了传统治疗的固有局限性,同时强调了对突破性方法的迫切需求。CRISPR-Cas9 能够精确靶向和修改与癌症进展有关的特定基因,其无与伦比的能力预示着治疗干预的新时代。利用全基因组 CRISPR 筛选,可以识别口腔癌细胞中的弱点,从而揭示治疗干预的有希望的目标。在口腔癌领域,CRISPR-Cas9 的破坏力体现在其能够扰乱与耐药性密切相关的基因,从而增强化疗的疗效。为了应对出现的挑战,本综述认真研究了相关问题,例如脱靶效应、有效的传递机制以及围绕生殖系编辑的伦理考虑。通过 CRISPR/Cas9 实现的精确基因编辑,可以通过纠正突变来克服耐药性,从而提高个性化治疗策略的有效性。本综述深入探讨了 CRISPR-Cas9 的前景,阐明了其在医学、农业和生物技术领域的潜在应用。必须强调持续研究的必要性以及开发专门针对口腔癌的靶向疗法的必要性。通过采纳这一全面概述,我们可以为突破性治疗铺平道路,为口腔癌患者带来新的希望,改善治疗效果。
CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑的第一步是切割与 CRISPR 向导 RNA (gRNA) 中所谓的间隔序列互补的目标 DNA 序列。然而,一些 DNA 序列对 CRISPR-Cas9 切割具有抵抗性,这至少部分是由于 gRNA 折叠错误造成的。为了解决这个问题,我们设计了 gRNA,使其恒定部分具有高度稳定的发夹结构,并通过化学修饰进一步增强了它们的稳定性。“基因组编辑优化锁定设计”(GOLD)-gRNA 将基因组编辑效率提高了约 1000 倍(从 0.08% 到 80.5%),其他不同靶标的平均效率提高了 7.4 倍。我们预计,无论间隔序列组成如何,这种改进的 gRNA 都将实现高效编辑,并且在所需的基因组位点难以编辑时将特别有用。
1 柑橘研究中心“Sylvio Moreira” – 农学研究所 (IAC),Cordeiro ´ polis,巴西,2 生物研究所,坎皮纳斯州立大学 (Unicamp),坎皮纳斯,巴西,3 甘蔗研究中心 – 农学研究所 (IAC),里贝朗普雷图,巴西,4 里贝朗普雷图医学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,5 坎皮纳斯农学研究所 (IAC) 咖啡中心,坎皮纳斯,巴西,6 Embrapa 咖啡,巴西农业研究公司,巴西利亚,联邦区,巴西,7 生物学系,哲学、科学与文学学院,圣保罗大学 (USP),里贝朗普雷图,巴西,8 遗传学系,路易斯·德·凯罗斯农业学院 (ESALQ),圣保罗大学 (USP),皮拉西卡巴,巴西
棕榈科植物包括 200 个属,2500 多个品种,在农业食品生产和工业应用领域仅次于禾本科 (Poaceae) 和豆科 (Fabaceae)。椰子 (Cocos nucifera L.)、槟榔 (Areca catechu L.)、油棕 (Elaeis guineensis Jacq.) 和枣椰子 (Phoenix dactylifera L.) 是棕榈科中具有重要经济价值的多年生植物。椰子通常被称为“生命之树”,因其在食品、营养、医药和各种工业用途中的广泛应用而闻名 (Ramesh et al., 2021)。椰子产品包括从椰仁或种皮中提取的食用油、嫩椰子水、椰仁、椰干、椰子壳、椰子饼、木质产品、椰壳髓以及各种增值过程产生的物品。未开放的佛焰苞被挖掘以提取花序汁液(neera),可进一步加工成棕榈糖、糖、醋和各种副产品(Hebbar 等人,2022 年)。槟榔(Areca catechu L.)是热带亚洲和东非部分地区的一种作物。在印度,它是一种重要的经济作物,也有重要的医学价值,主要种植在该国的几个邦。尽管如此,其商业产品分布在整个印度,该国在种植面积和产量方面无疑处于领先地位,占世界产量的 54%。槟榔棕榈的果实或坚果,俗称槟榔或 supari,在印度人民中作为咀嚼产品使用已有悠久历史,可以追溯到吠陀时期。因此,槟榔与印度的历史和社会遗产深深交织在一起。在全球范围内,仅亚洲就有多达 6 亿人食用槟榔。另一方面,椰枣生长在埃及、伊朗、沙特阿拉伯和阿联酋等干旱地区(Aljohi 等人,2016 年)。除了果实外,椰枣种子也是食用油的新来源,进一步拓展了其工业应用(Ali 等人,2015 年)。油棕是一种具有经济重要性的棕榈树种,供应着全球约 35% 的植物油。油棕的遗传改良可能在全球营养安全中发挥关键作用。
