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人类遗传疾病中辅助蛋白和 G 蛋白的遗传变异
摘要 我们介绍了一系列关于 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 遗传学和药物遗传学的三篇文章。在第一篇文章中，我们讨论了与人类表型相关的 G 蛋白亚基和辅助蛋白的遗传变异；在第二篇文章中，我们在此基础上讨论了“G 蛋白偶联受体 (GPCR) 基因变异和人类遗传疾病”，在第三篇文章中，我们概述了“G 蛋白偶联受体药物基因组学”。在本文中，我们将在由辅助蛋白和 G 蛋白的致病变异导致的人类遗传疾病的背景下，回顾配体结合、GPCR 活化、失活以及受体运输到膜的过程。在不同表型中检查了编码 G 蛋白 α 和 β 亚基的基因的致病变异。编码修饰或组织 G 蛋白偶联的辅助蛋白的基因变异与疾病有关；这些包括 G 蛋白信号调节器 (RGS) 变异对高血压的贡献； G 蛋白信号传导激活剂 III 型变体在缺氧等表型中的作用；RGS10 基因变异对身材矮小和免疫功能低下的影响；以及 G 蛋白偶联受体激酶 (GRK) 变体（如 GRK4）在高血压中的作用。本文概述了编码参与 GPCR 信号传导的蛋白质的基因变异，这些变异可能与人类表型相关的结构和功能变化。
作物遗传转化的当前进展与挑战
植物转化仍然是功能基因组学和作物遗传改良最受追捧的技术，尤其是用于引入特定的新特性以及修改或重组已有特性。自 25 年前首次推出以来，转基因作物与许多其他农业技术一样，全球产量稳步增长。自首次使用农杆菌将 DNA 转移到植物细胞以来，不同的转化方法推动了分子育种方法的快速发展，将具有新特性的作物品种推向市场，而这些特性是传统育种方法难以实现或不可能实现的。如今，转化生产转基因作物是农业领域最快和最广泛采用的技术。植物基因组测序数量迅速增加，功能基因组学数据中的信息有助于了解基因功能，再加上新型基因克隆和组织培养方法，进一步加速了作物改良和特性发展。这些进步是值得欢迎的，也是使作物更能适应气候变化并确保产量以养活不断增长的人口所必需的。尽管取得了成功，但转化仍然是一个瓶颈，因为许多植物物种和作物基因型难以适应既定的组织培养和再生条件，或者转化能力较差。使用形态发生转录调控因子可以进行改进，但它们的广泛适用性仍有待检验。基因组编辑技术的进步和直接、非组织培养的转化方法为增强其他难转化作物品种的开发提供了替代方法。在这里，我们回顾了植物转化和再生的最新进展，并讨论了农业中新育种技术的机会。
蛋白质结构在遗传控制下；' - 3然而，DNAT影响PR
蛋白质结构处于遗传控制之下；' - 3然而，DNAT影响蛋白质中特定氨基酸序列的形成的确切机制尚不清楚。几年前，发现具有某些有毒的噬菌体的大肠杆菌感染诱导了具有高代谢率的RNA馏分的形成，既具有高代谢率率，又是与感染病毒的DNA相对应的基础成分。4-6在非注射细胞中的存在中，也证明了无源性RNA成分的存在。然而，在这种情况下，RNA的基础组成类似于细胞DNA的基础组成。78这些观察结果集中在这种类型的RNA在蛋白质合成中的可能作用上，并且最近已经概述了与这种观点一致的某些证据。直到最近，最近还没有已知的DNA酶机制用于DNA指定的RNA的DNA酶机制。多核苷酸磷酸化酶'°11虽然催化了多吡丁而生核苷酸的合成，但本身并不能提供具有特定核苷酸序列的RNA的机制。产生独特的核苷酸序列的一个实例涉及核苷酸仅限于预先存在的多核苷酸链的结束。12-14因此，我们的努力是针对检查RNA合成的替代机制，尤其是DNA可能决定RNA的核苷酸序列的机制。实验过程。物质：未标记的核糖核苷二磷酸和三磷酸盐购自Sigma Biochemical Corporation和加利福尼亚州的生物化学研究公司。在本文中，我们希望报告来自大肠杆菌的RNA聚合酶的分离和某些特性，在DNA和四个天然存在的核糖核苷三磷酸中，它会产生与DNA的碱基成分相互补充的RNA。在过去的一年中，几个实验室报告了类似的发现，并从细菌以及动植物来源的酶制剂中进行了类似的发现。15-24在以下论文中，酶促合成的RNA对大肠杆菌核糖体在蛋白质核糖体中掺入氨基酸的速率和程度对蛋白质的蛋白质的影响。8-C14标签的ATP购自Schwartz生化公司； the other, uniformlv labeled, C14 ribonucleoside triphosphates were prepared enzymatically from the corresponding monophosphate derivatives25 isolated from the RNA of Chromatium grown on C1402 as sole carbon source.26 CTP labeled with p32 in the ester phosphate was obtained by enzymatic phosphorylation of CMP"2 prepared according to Hurwitz.27 The通过Lehman等人的过程获得了脱氧核苷三磷酸。25小牛胸腺和鲑鱼精子DNA通过Kay等人的方法分离。28DNA来自Perolocter Aerogenes Aerogenes Aerogenes，phlei和phlei phlei和细菌T5，T5，T5，T5，T5，T5，T5的phage。如前所述制备了来自大肠杆菌的未标记和p32标记的DNA。根据Schachman等人的32和Radding等人，制备了3'D-AT和D-GC聚体，“ 3”，“ 3，” 3。从枯草芽孢杆菌34的trans形成DNA是E. W. Nester的礼物，DNA来自噬菌体0x
数学模型用于研究遗传变异的限制性核酸内切酶
它。因此，如果像mtDNA这样的圆形DNA具有m识别（限制）位点，则该酶在消化后将其分散成M段。限制位点的数量和位置随核苷酸序列而变化。相比，两个DNA序列的相似性越高，裂解模式越接近。因此，可以通过比较限制位点的位置来估计两个同源DNA之间的核苷酸取代的数量。同样，可以从两个或分类的DNA片段的比例中估算核苷酸取代的数量。Upholt（8）研究了这两个问题，但他的锻炼并不一般，似乎涉及一些错误。fur-hoverore，upholt不关注种群中DNA序列的异质性明显高度（5）。当研究紧密相关的物种之间的遗传差异时，有必要消除这种异质性的作用。本文的目的是开发一个更严格的DNA遗传差异数学模型，并提出了一种统计方法，用于分析限制酶研究的数据。在前四个部分中，我们要么假设人群中没有多态性，要么仅考虑一对生物（个体）之间的遗传差异。在第五部分中将删除无多态性的假设。
CRISPR Cas9——用于治疗镰状细胞病的基因剪刀
○ 哪些基因编码了红细胞镰状化？○ CRISPR-Cas9 在原核生物（如细菌）中的自然机制是什么，它是如何被修改并用于编辑真核生物（有细胞核的生物）中的基因的？○ CRISPR 基因编辑技术如何应用于镰状细胞病患者？
社论：卵巢老化的遗传学和表观遗传学
生殖衰老始于女性的30多岁，更年期通常发生在48至50岁之间，而卵母细胞库存（卵巢衰老）的耗尽是女性一生中不可避免的过程，最终会影响预期和健康的影响。卵巢老化是一个多维过程，其特征是卵泡数量和卵母细胞质量的逐渐下降，大约37岁左右，导致后代的不育和先天性残疾增加（1）。尽管重要性很重要，但对人类卵巢衰老的基本生物学机制知之甚少，尤其是在延长女性生育能力和改善人口质量方面。尽管预期人类的预期寿命在过去一个世纪中显着延长，但绝经年龄在很大程度上保持不变，这暗示了遗传和表观遗传因素的潜在作用，但典范标志着启动的启动偏离衰老的启动，而在47％的案例中，遗传的年龄是遗传的，而不是遗传的年龄。口服避孕药，饮酒，吸烟和体育锻炼水平（3，4）调节这种内分泌老化过渡。最近，下丘脑 - 垂体轴的衰老以及端粒酶活性降低已成为生殖衰老的关键催化剂（5）。卵泡闭锁是由于颗粒和卵母细胞的细胞凋亡引起的，这是由活性氧（ROS）产生过多引起的，也会导致卵巢衰老。Wang L.等。 inWang L.等。in最近的研究使遗传多态性确定为自然更年期年龄异质性的主要贡献者，尤其是对于参与DNA修复途径的基因。病理卵巢衰老，例如早产卵巢不足和早期，也表现出相似的遗传敏感性（6）。这一现象的核心是卵巢功能的卵泡发育和维持，尤其是DNA甲基化的表观遗传修饰，在卵巢发育的关键阶段对基因表达产生了显着影响。这些研究提供了阐明遗传学与环境对卵巢衰老的相互作用的影响。该研究主题重点介绍了描述生理和病理卵巢衰老的遗传和表观遗传机制方面所取得的一些进步，从而提供了对延长女性生殖寿命的潜在机制的见解。研究表明DNA甲基化（DNAM）衰老与生殖衰老之间的联系。但是，DNAM与更年期年龄之间的因果关系仍然不确定。技术进步使使用各种分子或表型生物标志物测量生物年龄成为可能。
基于肌肉侵入性膀胱癌的遗传景观的硅药物反应预测中个性化的展示研究
改进且便宜的分子诊断允许从“一种尺寸适合所有疗法”转移到针对单个肿瘤的个性化疗法。然而，基于全面测序的大量潜在目标仍然是一个尚未解决的挑战，可以阻止其在临床实践中的常规使用。因此，我们设计了一个工作流，该工作流选择基于多摩学测序和计算机药物预测的最有希望的治疗靶标。在这项研究中，我们证明了关注膀胱癌（BLCA）的工作流程，迄今为止，尚无可靠的诊断来预测治疗方法的潜在益处。在TCGA-BLCA队列中，我们的工作流程确定了由21个基因和72种药物组成的面板，这些小组建议对95％的患者进行个性化治疗，包括5个尚未报道为BLCA临床测试的预后标记。自动化的预测是通过手动策划的数据补充的，从而可以进行准确的灵敏度或抗药性指导的药物反应预测。我们根据在手动策展期间发现的陷阱讨论了药物相互作用数据库的潜在改进。
社论：糖尿病和并发症的临床和遗传决定因素
糖尿病（DM）仍然是全球死亡的重要原因，对全球公共卫生造成了重大负担。根据国际糖尿病联合会的数据，与2011年报告的3.66亿例病例相比，到2030年，DM患者的数量预计将增加50％。dm引起了各种并发症，导致器官损害，例如心脏和肾脏，最终导致生活质量降低，并增加了早死亡的速度。例如，患有糖尿病的人患心血管死亡率的风险更高。DM的发展涉及多种因素，并提出了几种临床风险因素，包括超重或肥胖。然而，其他几个潜在因素对DM发病机理的影响仍然尚无定论。在遗传水平上，具有DM家族史可以提高发展病情的风险，并且已确定有500多个遗传基因座与DM相关。早期努力发现与糖尿病并发症相关的基因依赖于家庭连锁分析，候选基因研究易受假阳性的敏感性以及全基因组关联研究（GWAS）受样本量约束的范围。检测非常容易受到疾病的人可能有助于预防疾病。然而，DM并发症的遗传决定因素尚未得到充分理解。该研究主题涵盖了30项研究的集合，这些研究探讨了糖尿病的各个方面及其并发症。特别是，它包括15项研究，研究了与糖尿病及其并发症相关的流行病学特征和危险因素。此外，五项研究分析了与糖尿病和糖尿病并发症发病机理有关的潜在生化标志物，七项研究评估了预测糖尿病及其并发症的遗传信息，以及评估治疗方案的三项研究。
拷贝数畸变驱动激酶重新布线，导致癌症的遗传脆弱性
体细胞DNA拷贝数变化（CNV）在癌症中很普遍，并且可以驱动癌症进展，尽管在改变细胞信号状态下通常具有未表征的作用。在这里，我们整合了5,598个肿瘤样品的基因组和蛋白质组学数据，以鉴定导致异常信号转导的CNV。由此产生的关联概括了已知的激酶 - 基底关系，并进一步的网络分析优先考虑可能因果基因。在癌细胞系中复制了43％，包括在多种肿瘤类型中鉴定出的44种强大的基因磷材料。实验验证了几个预测的河马信号调节剂。使用RNAi，CRISPR和药物筛选数据，我们发现癌细胞系中激酶成瘾的证据，确定靶向激酶依赖性细胞系的抑制剂。我们建议基因的拷贝数状态，作为激酶抑制差异影响的有用预测指标，这是一种抗癌疗法的策略。
乳腺癌抗肿瘤免疫和免疫治疗反应的表观遗传调节：生物学机制和临床意义
乳腺癌 (BC) 是最常见的非皮肤癌，也是美国女性癌症死亡的第二大原因。乳腺癌的发生和发展可以通过遗传和表观遗传变化的积累来进行，这些变化使转化细胞能够逃脱正常的细胞周期检查点控制。与核苷酸突变不同，DNA 甲基化、组蛋白翻译后修饰 (PTM)、核小体重塑和非编码 RNA 等表观遗传变化通常是可逆的，因此可能对药物干预有反应。表观遗传失调是抗肿瘤免疫力受损、免疫监视逃避和免疫疗法耐药的关键机制。与黑色素瘤或肺癌等高度免疫原性的肿瘤类型相比，乳腺癌被视为免疫静止肿瘤，其肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL) 数量相对较少、肿瘤突变负荷 (TMB) 较低，对免疫检查点抑制剂 (ICI) 的反应率适中。新兴证据表明，针对异常表观遗传修饰因子的药物可能通过几种相互关联的机制增强 BC 中的宿主抗肿瘤免疫力，例如增强肿瘤抗原呈递、激活细胞毒性 T 细胞、抑制免疫抑制细胞、增强对 ICI 的反应以及诱导免疫原性细胞死亡 (ICD)。这些发现为使用表观遗传药物与免疫疗法的组合方法作为改善 BC 患者预后的创新范例奠定了非常有希望的基础。在这篇综述中，我们总结了目前对表观遗传修饰因子如何发挥作用的理解