摘要:肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 是一种致命的神经退行性疾病 1 。大约 95% 的 ALS 病例与 TDP-43 蛋白的核耗竭和细胞质沉积有关 2 。TDP-43 是一种 RNA 结合蛋白,在 RNA 代谢和加工中起着核心作用。已知 TDP-43 功能丧失会影响许多 mRNA 的剪接模式,其中 Stathmin-2 (STMN2) mRNA 是受影响最严重的转录本 3,4 。我们在老年小鼠中使用持续的 shRNA 介导的局部 stathmin-2 抑制表明 stathmin-2 在神经丝依赖性轴浆组织的建立和维持中具有重要作用 5 。重要的是,在 TDP-43 相关的 ALS 患者中也发现了神经丝间间距减少。本文显示,与 2 名非神经系统捐赠者相比,7 名 ALS 患者(5 名散发性 ALS 和 2 名 C9 ALS)的腹侧根部大口径轴突萎缩。此外,轴突塌陷和髓鞘撕裂与疾病的发病和进展部位明显相关。我们的数据强烈支持 stathmin-2 丢失是 ALS 疾病发生和进展的早期因素,并强调恢复 stathmin-2 作为 TDP-43 依赖性神经退行性疾病治疗方法的吸引力。
动基体是单细胞鞭毛虫,其名称来源于“动基体”,这是单个线粒体内的一个区域,其中包含高 DNA 含量的细胞器基因组,称为动基体 (k) DNA。这种线粒体基因组的一些蛋白质产物被编码为隐基因;它们的转录本需要编辑才能生成开放阅读框。这是通过 RNA 编辑实现的,其中小调控向导 (g)RNA 指导在特定转录本区域内的每个编辑位点正确插入和删除一个或多个尿苷。很难准确了解动基体中 kDNA 的扩展及其独特的尿苷插入/删除编辑的进化。在这里,我们解析了早期分支动基体锥虫中的 kDNA 结构和编辑模式,并将它们与研究较为深入的锥虫进行比较。我们发现它的 kDNA 由约 42 kb 的环状分子组成,这些分子包含 rRNA 和蛋白质编码基因,以及 17 个不同的约 70 kb 的重叠群,每个重叠群平均携带 23 个假定的 gRNA 位点。这些重叠群可能是线性分子,因为它们包含重复的末端。我们的分析发现了一个具有独特长度和序列参数的假定 gRNA 群体,相对于这种寄生虫的编辑需求而言,这个群体是巨大的。我们验证或确定了四个编辑的 mRNA 的序列身份,包括一个编码 ATP 合酶 6 的 mRNA,该 mRNA 之前被认为缺失。我们利用计算方法表明,T. borreli 转录组包含大量具有不一致编辑模式的转录本,显然是非规范编辑的产物。与其他研究的动基体相比,该物种利用了最广泛的尿苷缺失来加强隐基因产物的氨基酸保守性,尽管插入仍然更频繁。最后,在三个经过测试的动质体线粒体转录组中,原始线粒体读段中尿苷缺失比与完全编辑的、具有翻译能力的 mRNA 对齐更常见。我们得出结论,kDNA 在已知动质体中的组织代表了编码 mRNA 和 rRNA 的环状分子的分区编码和重复区域的变异,而 gRNA 基因座位于高度不稳定的分子群中,这些分子在不同菌株之间的相对丰度存在差异。同样,虽然所有动质体都具有保守的机制来执行尿苷插入/缺失类型的 RNA 编辑,但其输出参数是物种特异性的。2022 作者。由 Elsevier BV 代表计算和结构生物技术研究网络出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creative-commons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
与编码基因类似,miRNA 由 RNA 聚合酶 II 从 miRNA/MIR 基因转录成长的初级转录本,称为初级/pri miRNA(图1)。此后,pri-miRNA 被 RNaseIII 样酶(称为 DICER-LIKE (DCL 1))与其他蛋白质一起切割成前体/前 miRNA。这些前 miRNA 进一步由 DCL1 加工成 20-24 个核苷酸长的 miRNA:miRNA 双链体。然后,双链体在 3' 端被 HUA 增强子 1 甲基化,并通过 EXPORTIN-5 输出到细胞质中。然后将双链体加载到含有 ARGONAUTE (AGO) 蛋白的 RNA 诱导沉默复合物 (RISC) 中。来自 miRNA:miRNA 双链中只有一条 RNA 链被加载到 RISC 上,而另一条链被小 RNA 降解核酸酶降解。最后,加载的 miRNA 将 RISC 靶向其互补的 mRNA,因此,根据其与目标 mRNA 的互补程度,它可能导致两种结果。如果 miRNA 与目标 mRNA 高度同源,则可能导致 mRNA 的位点特异性裂解,而与目标 mRNA 的弱碱基配对则导致翻译抑制(图1)。
晚期实体瘤患者的治疗通常涉及多模态疗法(包括手术、化疗、放疗、靶向治疗和/或免疫治疗),但通常最终无效。核酸药物,无论是作为单一疗法还是与标准疗法相结合,都正在迅速成为一种新型疗法,能够在其他难治性肿瘤中产生反应。这些疗法包括使用病毒载体的疗法(也称为基因疗法),其中一些疗法现已获得监管机构的批准,以及含有 mRNA 和一系列其他核苷酸的纳米颗粒。在本综述中,我们描述了病毒和非病毒核酸疗法的开发和临床活动,包括它们的作用机制、耐受性和来自实体瘤患者的可用疗效数据。我们还描述了肿瘤微环境对全身给药和局部给药药物输送的影响。最后,我们讨论了正在进行的临床试验和临床前测试以及制造和/或稳定性考虑所产生的重要趋势,这些趋势有望为针对实体肿瘤患者的下一代核酸药剂奠定基础。
在啮齿动物大脑中,不同细胞类型的分子表征是神经科学中广泛使用且重要的方法。使用rnascope(ACDBIO)对转录本的荧光检测已迅速成为原位杂交(ISH)方法的标准。它的灵敏度和特异性允许单个细胞中的三个和48个低丰度mRNA(即多路复用或hiplexing)同时检测,与其他ISH技术相比,它的执行时间较短。笔录的手动量化是一项费力且耗时的任务,即使对于较大的组织部分的一小部分也是如此。在此,我们提出了一种用于创建高质量图像的协议,以定量大鼠大脑中的rnascope标记神经元。此协议使用开源软件Qupath中的自定义脚本来创建自动化工作流程,以仔细优化和验证单元格检测参数。此外,我们描述了一种使用阴性对照来得出mRNA信号阈值的方法。该方案和自动化工作流可以帮助科学家可靠地准备和分析使用RNASCOPE的细胞类型表征啮齿动物脑组织。
已发现韧皮部中存在许多可系统移动的 mRNA。然而,其中很少有具有明确的信号功能的。其中一个罕见的例子就是可移动的开花基因座 T ( FT ) mRNA,尽管关于其移动性及其与植物开花时间控制的生物学相关性一直存在争议。尽管如此,越来越多的证据支持 FT mRNA 从叶子到茎尖分生组织的长距离移动及其在开花中的作用的观点。在这篇综述中,我们讨论了开花基因 FT 的发现、关于 FT mRNA 长距离移动的初步争论、证明其移动性的新证据,以及使用移动 FT mRNA 在植物中产生可遗传的跨代基因编辑。我们详细阐述了基于病毒的 RNA 移动性测定、植物嫁接、荧光蛋白标记的 RNA 以及 CRISPR/Cas9 基因编辑技术的证据,以证明除 FT 蛋白外,FT mRNA 也可以系统移动并作为开花信号的一个组成部分发挥作用。我们还提出了一个模型,以促进进一步研究这种重要的移动信号 RNA 在植物中长距离移动的分子机制。
三十年前,人们发现秀丽隐杆线虫中的一种小的非编码 RNA 可以在转录后水平调控基因表达 (1, 2)。随后,人们在高等真核生物中发现了大量微小 RNA (也称为 miRNA),并发现它们可以调控大多数哺乳动物的 mRNA (3)。尽管如此,人类中到底有多少微小 RNA 仍是一个有争议的问题。在 mirBase 22.1 (4) 中注释的 1973 个人类微小 RNA 中,许多都无法经受严格的标准筛选,例如表达、序列限制或生产性前体加工的证据。因此,人类中功能性微小 RNA 的数量似乎在 556 个(mir-GeneDB 2.0;参考文献 5)到 758 个(6)之间。由于大多数微小 RNA 仅在组织中表达足够高时才会发挥作用(见下文),这进一步减少了功能相关的微小 RNA 的比例。因此,初步推测有多达 150 种 microRNA 在心血管系统中发挥着关键作用。其中,30-35 种 microRNA 已在体内实验模型中得到全面分析和验证(表 1)。许多候选药物的临床开发已开始展现其潜力,预计还会有更多候选药物陆续问世。
对长的非编码RNA的功能,富含核的丰富转录本(Neat1)的功能知之甚少。neat1是形成拼贴需要的,但其各自的拼贴或独立功能尚不清楚。包括我们的一些研究报告说,Neat1参与了昼夜节律的调节。我们表征了Neat1遗传缺失在大鼠垂体细胞系中的影响。与通过CRISPR/CAS9删除Neat1的细胞相比,在高通量RNA测序的高通量RNA测序后,其昼夜节律表达模式或表达水平受到NEAT1的调节。发现受NEAT1缺失影响的众多RNA是昼夜节律或非曲目,目标或非目标的羊皮群,并且与许多关键的生物学过程相关联,表明Neat1与昼夜节律系统相互作用或独立性可以通过多种机构在关键的生理功能中起着关键作用。2021作者。由Elsevier B.V.代表计算和结构生物技术的研究网络发布。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creative-commons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放式访问文章。
头部和颈部鳞状细胞癌(HNSCC)是影响人类健康的主要恶性肿瘤之一,主要是由于诊断延迟和侵入性高。Extracellular vehicles (EVs) are membranous vesicles released by cells into the extracellular matrix that carry important signalling molecules and stably and widely exist in various body fluids, such as plasma, saliva, cerebrospinal fluid, breast milk, urine, semen, lymphatic fluid, synovial fluid, amniotic fluid, and sputum.evs传输几乎所有类型的生物活性分子(DNA,mRNA,microRNA(miRNA),蛋白质,代谢物,甚至药理化合物)。这些“货物”可以对受体细胞作用,重塑周围的微环境并改变遥远的靶标,最终影响其生物学行为。对电动汽车的广泛探索加深了我们对HNSCC生物学的全面理解。在这篇综述中,我们不仅总结了HNSCC衍生的EV对肿瘤微环境的影响,而且还描述了微环境衍生的EV在HNSCC中的作用,并讨论了肿瘤和微环境之间的“相互对话”如何介导生长,转移性,远离抗药性,免疫,抗药性,抗药性,抗药性,抗药性,抗药性,抗药性。最后,评估了电动汽车在HNSCC中的临床应用。
摘要:骨肉瘤(osteosarcoma, OS)是临床上最常见的骨骼系统原发性恶性肿瘤,多发于青少年患者,发病机制复杂,早期即可发生远处转移,预后较差。微小RNA(miRNA)是一类长度约18~25nt的非编码RNA,参与基因的转录后调控,通过促进靶mRNA降解或抑制翻译过程来调控靶基因的表达,从而抑制骨肉瘤细胞增殖、促进其凋亡,影响骨肉瘤细胞的代谢,参与骨肉瘤的发生、侵袭、转移和复发。目前已发现一些miRNA与骨肉瘤患者的预后密切相关。与其他综述不同的是,本综述对近年来与骨肉瘤的发生、诊断、预后及治疗等密切相关的miRNA分子进行了综述,详细讨论了miRNA分子在骨肉瘤的表达及影响,并总结了相关研究进展,旨在为骨肉瘤的早期诊断和治疗提供新的研究方向。