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氧化应激和酶功能障碍氧化应激在神经退行性疾病的发病机理中起重要作用,并且几种酶参与了反应性氧(ROS)的产生和消除。在帕金森氏症等疾病中,线粒体功能障碍导致ROS的产生增加,这会对蛋白质,脂质和DNA造成氧化损害。酶,例如超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶是负责排毒ROS的,但是这些酶的突变或功能障碍会导致氧化应激和神经元死亡的增加。在ALS中,SOD1基因与SOD1的相关,SOD1中的突变导致有毒自由基的产生,从而导致运动神经元变性。在阿尔茨海默氏病中,存在淀粉样蛋白β斑块会加剧氧化应激,淀粉样蛋白斑块可以与铜和铁等金属离子相互作用,产生ROS。调节金属稳态的酶,例如金属霉素,也可能在神经退行性疾病中破坏,加剧氧化损伤。
DNA甲基转移酶是一类催化DNA中核苷酸残基甲基化的酶。甲基转移酶的活性包括将甲基(CH3-)基团转移到DNA中的含氮碱基胞嘧啶上,这会导致DNA性质的改变,同时相应基因的活性和功能以及核酸的空间结构(构象)也会发生变化
摘要 十-十一易位 (TET) 家族酶对 DNA 的氧化对于表观遗传重编程至关重要。5-甲基胞嘧啶 (5mC) 转化为 5-羟甲基胞嘧啶 (5hmC) 会通过包括染色质结构变化在内的机制启动发育和细胞类型特异性转录程序。在这里,我们表明转录基因中 5hmC 的存在会促进新生 RNA 与模板 DNA 链的退火,从而形成 R 环。在没有基因表达变化的情况下,TET 酶的消耗会减少整体 R 环,而 CRISPR 介导的 TET 与活性基因的结合会促进 R 环的形成。5hmC 和 R 环的全基因组分布在小鼠和人类干细胞中呈正相关,并且在一半的活性基因中重叠。此外,R 环分解会导致参与干细胞增殖过程中关键事件的一组基因的差异表达。总之,我们的数据表明,通过 TET 活性进行的表观遗传重编程促进了共转录 R 环的形成,揭示了基因表达调控的新机制。
为了实现对微生物如何分解材料的理解,我们建议开发一个合成的生物学平台,该平台自主会演变出降解聚合物材料的真菌生物。这项工作在用于军事应用的真菌工程领域中的最新技术可以推进现场,从而可以将用户定义的功能设计成真菌生物,而进化的生物可以以加速的速度或容量或能力来执行这些功能。我们提出了一种全面的,全面的方法,针对真菌生物的进化,以增强和利用聚合物材料来代谢。这项工作建立了基本的生物工程策略,以通过Transforme ERP(用于军事环境基本研究计划的转型合成生物学)在ARL开发的合成生物学工具的武器库。有了一套模块化工具,可以开始实现基于合成的能力的全部潜力。
种类 菌株 应用 参考 嗜热脂肪土芽孢杆菌 FMR12 洗衣机洗涤剂 (Abol-Fotouh 等人,2021) 苍白芽孢杆菌 - 废水处理 (Ktata 等人,2020) Kocuria flava ASU5 (MT919305) 生物柴油生产 (Najjar 等人,2021) 曼诺尔假单胞菌 LP2 油水解 (Komesli 等人,2021) 芽孢杆菌属VITL8 废物利用(Balaji 等人,2020 年)链霉菌属。 A3301 塑料的生物降解 (Panyachanakul 等人,2020 年) 空气芽孢杆菌 24 k 纺织品 (El-Fiky 等人,2022 年)
这是有关酶和酶抑制剂及其在医学和诊断中的应用的第一期的第一部分。第一篇论文着重于在需要长时间存储蛋白质的情况下维持MBCOMT的稳定性。膜结合的儿茶酚 - 甲基转移酶(MBCOMT)负责儿茶酚神经素 - 米特脱位的主要途径。该酶与几种类型的人类痴呆有关,新的,有效的无毒抑制剂已开发用于帕金森氏病治疗。,这种酶的不稳定性代表了新药开发的主要障碍,因为它倾向于迅速失去其生物学活性。离子液体可以帮助保持蛋白质稳定性和折叠,并由于其多种离子组合而预防蛋白质聚集。在酶缓冲液中添加添加剂,例如半胱氨酸,甘油和海藻糖,在最小化MBCOMT损伤并增强其稳定性方面显示出令人鼓舞的结果。结果表明,作者使用的缓冲液不仅导致HMBComt活性维持高达32.4 h,因此可以在-80℃下储存,而且与原始水平相比,生物学活性在-80℃下的储存量最高约40%[1]。第二篇论文的目的是在需要长时间存储蛋白质的情况下评估HMBCOMT的稳定性。作者测试了几个健康对照样品以验证测定法,然后研究了诊断出患有白内障,青光眼,过敏,干眼和叶博天腺功能障碍的患者的20个撕裂样本。获得的结果证实了ABMAS检验的可靠性,以量化人撕裂样品中MMP-9浓度的定量。因此,作者得出的结论是,生物标志物检测技术的使用对于评估预后和使眼科医生的工作更加容易,从而使患者健康的改善更大[2]也是有利的[2]。第三篇论文探讨了mpelanin浓度的激素1(MCHR1)拮抗剂的发展,这对于治疗肥胖症很有用。考虑到其结合位点类似于人类(HERG)通道的事实,并且由于HERG引起的心脏毒性,基于机器学习的预测模型在临床发育中开发的大多数药物在临床发展中失败了,这对于克服这些困难而言是有用的。考虑到这一点,作者试图使用基于DNN的机器学习模型发现新的MCHR1拮抗剂,而没有心脏毒性,并通过分析基因表达来识别新的适应症。结果,作者确定了具有心脏毒性的KRX-104130 MCHR1拮抗剂。此外,发现通过使用基于转录组的药物重新定位方法,可以识别该拮抗剂的新指示。因此,作者表明KRX-104130增加了低密度脂蛋白受体(LDLR)的表达,这是胆固醇水平降低的原因。此外,有人提到,这种拮抗剂通过降低肝脂质积累的程度,肝脏
糖尿病是一种常见的慢性代谢疾病,其特征是持续性高血糖,全球患病率不断增加。到2045年,全世界有7.83亿成年人估计患有糖尿病(1),2型糖尿病(T2D)的占糖尿病(T2D)的占90%(2)。长期高血糖状态可能会增加发生威胁生命的糖尿病并发症的风险,例如心血管和糖尿病肾脏疾病(3,4)。因此,识别T2D风险因素对于早期干预和疾病发作的延迟很重要。肝脏在控制葡萄糖稳态中起着重要作用。最常见的慢性肝病是非酒精脂肪肝病(NAFLD),其特征是肝细胞中脂肪的积累过多,与T2D风险有关(5,6),可能会因肝酶增加而反射。循环肝酶,例如丙氨酸氨基转移酶(ALT),γ-谷氨酰基转移酶(GGT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST),是肝脏异常的无创生物标志物。Alt主要位于细胞质中,是肝损伤的最特殊标记。此外,ALT与肝脂肪的积累(7)和肝胰岛素抵抗(8)有关,并且在流行病学研究中已被用作NAFLD的替代标记(9,10)。GGT存在于大多数细胞类型的表面上,被广泛用作过度酒精摄入和肝功能障碍的指标。此外,最近的研究表明,GGT与代谢综合征的成分有关,例如肥胖(11),血脂异常(12)和高血压(13)。AST是一种参与肝损伤的非特生肝酶,肝细胞线粒体中存在肝脏中的80%的AST。严重的肝细胞损伤导致血清AST水平显着升高(14)。研究研究了肝酶与T2D风险之间的关联。但是,结果是有争议的。几项研究表明,ALT,AST和GGT增加了T2D的风险(15,16),而几项研究表明,只有ALT和GGT是T2D的危险因素(17-20)。一项包括1441个具有7年随访的人的研究表明,单独的AST是多变量调整后T2D的独立危险因素(21)。考虑到中国的T2D患者数量最多(1),只有少数研究调查了中国人群中肝酶与T2D风险之间的关联,尤其是其潜在的剂量反应关系。此外,肝酶的分布在不同人群之间可能有所不同(22,23),这种差异是否转化为肝酶与T2D风险之间剂量反应关系的差异仍然未知。在这项研究中,我们利用了来自中国的大规模体格检查数据来研究肝酶(ALT,AST和GGT)和T2D风险之间的关联,尤其是其剂量反应关系。此外,分析了英国生物库和国家健康与营养检查调查(NHANES)数据集,以确定剂量反应是否
