背景信息DNA连接酶III(DNA连接酶3)是一种酶,在人类中被LIG3基因编码。人类Lig3基因编码依赖ATP的DNA连接酶,该连接酶密封双链DNA的磷酸二酯主链中的中断。真核生物中有三个依赖ATP的DNA连接酶。这些酶利用相同的三步反应机制; 1形成共价酶 - 腺苷酸中间体; 2将腺苷酸基的转移到DNA柱的5'磷酸末端; 3磷酸酯键的形成。与几乎所有真核生物中发现的Lig1和Lig4家族成员不同,Lig3家族成员的分布较差。LIG3基因通过替代翻译起始和替代剪接机制编码几种不同的DNA连接酶。
干涉的预期是专利局将确定哪个团队最先发明了 CRISPR 作为基因编辑工具。但出乎意料的是,结果竟然是发现“事实上不存在干涉”,专利局并没有确定谁是第一个发明者,而是仅仅决定 CRISPR 在真核细胞中的使用与 CVC 团队追求的在任何生物体中的广泛使用声明是分开申请专利的。换句话说,这两个团队的声明都可以成立,任何使用 CRISPR 的人都需要获得 CVC(ERS)的许可,只有在真核生物中使用 CRISPR 的人还需要获得 Broad 专利的许可。对于那些希望使用 CRISPR 并希望简化技术许可的团队来说,这个结果很难令人满意。
1.1。真核生物中的表观遗传标记,DNA围绕组蛋白八聚体形成核小体,可以化学修饰。在组蛋白尾部进行的这些修饰,例如甲基化和乙酰化,影响染色质结构和基因可及性,而无需改变DNA序列。对这些修改对基因表达的影响需要诱导其在神经区域的收益或损失来评估因果关系。特定的修饰,H3K4ME3,与活性基因启动子相关,而H3K9ME3和H3K27ME3与转铺回归有关(Policarpi等,2022)。存在H3K4me3与转录之间的相关性,但是为了研究因果关系,需要通过组蛋白脱甲基酶诱导H3K4ME3损失的实验来确定在那里是否下调转录。
空间分布的基因活动如何转化为细胞极性和生长模式,从而产生多种形式的多细胞真核生物,这一点仍不清楚。在这里,我们表明,转录因子杯形子叶 1 (CUC1) 的物种特异性表达是两种相关植物物种之间叶形差异的关键决定因素。通过结合延时成像、遗传学和建模,我们发现 CUC1 充当极性开关。该开关通过转录激活影响生长素转运蛋白极性的激酶来调节叶形,生长素转运蛋白通过与激素生长素的反馈来模式化叶片生长。因此,我们发现了一种机制,通过将物种特异性转录因子表达与细胞水平极性和生长联系起来,跨越生物尺度,形成不同的叶形。
pseudouridine(c)位点。9–13细胞内C形成是由一种称为假喹啉合酶的酶催化的。14假喹啉合酶可以分为两个主要家族:较大蛋白质中的独立假酮合酶和假喹啉合酶结构域。独立的假性合酶包括在细菌和细菌和酵母中发现的trua中的TRUA。在真核生物中,发现了几个假喹啉合酶结构域。胞核H/ACA盒小核仁核糖蛋白(SNORNPS)具有dyskerin(CBF5)成分,可在rRNA,SNRNA和雌激素酶RNA中催化假硫苷化。nop10是H/ACA snornps的另一个组成部分,它参与了伪苷活性。14
真核生物及其功能和形态多样性的兴起。生物学家已经作为无数生物学过程的模型生物服务了数十年,这是由纤毛四心虫(Ciliate Tetrahymena)示例的,这已经引起了两个诺贝尔奖获奖的发现[3](Box 1)。尽管它们的重要性,但我们对这些生物体的了解受到稳定实验室文化数量有限的影响。这是结合通常较大的基因组,因此很难从环境测序中组装出来,它限制了我们获得高质量基因组序列的能力。因此,原生生物目前代表了全球生物群体中未开发的基因组信息的主要库。除了能够获得其基因组,将生物体带入文化还将其生态学和生理学的研究带入了一个全新的水平,这并不奇怪,这将有助于令人兴奋的发现。
在具有工业前景的细菌中创建 CRISPR 基因激活 (CRISPRa) 技术可能会对加速数据驱动的代谢工程和菌株设计产生变革性影响。CRISPRa 已广泛应用于真核生物,但在细菌系统中的应用仍然有限。最近的研究表明,细菌启动子的多种特性对 CRISPRa 介导的基因激活提出了严格的要求。然而,通过系统地定义有效的细菌 CRISPRa 位点的规则并开发在工程向导 RNA 中编码复杂功能的新方法,现在有明确的途径来推广细菌中的合成基因调控。当与多组学数据收集和机器学习相结合时,细菌 CRISPRa 的全面开发将通过加速设计-构建-测试-学习循环,大大提高快速工程化细菌进行生物生产的能力。
摘要磷酸肌醇(PI)是真核生物和基因中细胞组织的关键调节剂,其中调谐PI信号传导与人体疾病机制有关。在培养细胞中的生化分析和研究已经鉴定出大量可以介导PI信号传导的蛋白质。然而,这种蛋白质在调节体内细胞过程和后生动物发育中的作用尚待理解。在这里,我们描述了一组基于CRISPR的基因组工程工具,这些工具允许在后生动物开发过程中以空间和时间控制来操纵这些蛋白质中的每种蛋白质。我们证明了这些试剂在果蝇眼中分别耗尽了一组103种蛋白质,并确定了控制眼睛发育的几个新分子。我们的工作证明了该资源在正常发育和人类疾病生物学过程中揭示组织稳态的分子基础的力量。
饮食中的营养限制(饮食限制)已知会在各种生物中增加寿命。尽管将饮食限制到寿命增加的分子事件尚不清楚,但对酿酒酵母的模型的研究却暗示了几种营养敏感的激酶,包括雷帕霉素复合物1(Torc1),Sch9,Sch9,蛋白质激酶A(PKA)和RIM15。我们最近证明了TORC1通过直接磷酸化激活SCH9。现在,我们证明SCH9也通过直接磷酸化抑制RIM15。用特异性TORC1抑制剂雷帕霉素或咖啡因对酵母细胞的治疗可从TORC1- SCH9介导的抑制中释放RIM15,从而增加了寿命。这种激酶级联反应似乎在进化上是保守的,这表明咖啡因可能会在包括人在内的其他真核生物中延长寿命。
大型DNA组装方法是合成原核生物和发芽酵母染色体的里程碑成就的基础。通过〜125碱基对DNA序列定义的中心粒,哺乳动物和许多其他真核生物使用大型表观遗传性centromeres时,通过〜125碱基对dna序列定义的centromeres的染色体遗传。 利用中心粒表观遗传学允许人造染色体(HAC)形成,但不足以避免在引入细胞时初始DNA分子的多个多层次化。 我们描述了一种有效形成单拷贝HACS的方法。 它采用了一个〜750 kilobase的构建体,该构建体足够大,可以容纳存在于内部和外侧丝粒处的不同染色质类型,从而避免了对多聚体的需求。 通过使用酵母球体融合来简化向哺乳动物细胞的递送。 这些发展允许在后生细胞的背景下忠实的染色体工程。 y通过〜125碱基对dna序列定义的centromeres的染色体遗传。利用中心粒表观遗传学允许人造染色体(HAC)形成,但不足以避免在引入细胞时初始DNA分子的多个多层次化。我们描述了一种有效形成单拷贝HACS的方法。它采用了一个〜750 kilobase的构建体,该构建体足够大,可以容纳存在于内部和外侧丝粒处的不同染色质类型,从而避免了对多聚体的需求。通过使用酵母球体融合来简化向哺乳动物细胞的递送。这些发展允许在后生细胞的背景下忠实的染色体工程。y