CRISPR/Cas9系统作为一种高效的基因编辑工具,被广泛应用于研究和调控药用植物有效成分的生物合成途径,在提高药用植物有效成分的产量和质量方面具有巨大的潜力。通过精准调控关键酶和转录因子的表达,CRISPR技术不仅加深了我们对药用植物次生代谢途径的认识,也为药物研发和中药现代化开辟了新的途径。本文首先介绍了CRISPR技术的原理及其在基因编辑中的应用,然后详细讨论了其在药用植物次生代谢中的应用,包括有效成分的组成和CRISPR策略在代谢途径中的实施,以及Cas9蛋白变体和先进的CRISPR系统在该领域的影响。此外,本文还展望了CRISPR技术对药用植物研发进程的长远影响,并提出了目前研究中存在的问题,包括脱靶效应、基因组结构复杂、转化效率低、对代谢途径了解不足等,同时提出了一些见解,以期为CRISPR在药用植物中的后续应用提供新思路。总之,CRISPR技术在药用植物次生代谢研究中具有广阔的应用前景,有望促进生物医药和农业科学的进一步发展。随着技术进步和挑战的逐步解决,CRISPR技术有望在药用植物有效成分研究中发挥越来越重要的作用。
夏尔默斯技术大学的生命科学系,SE412 96哥德堡,瑞典B天津工业生物技术研究所,中国科学学院,蒂安金300308,pr中国C中国生命科学学院,中国科学学院,北欧科学学院,北北方,北方,北部。深圳高级技术研究所,中国科学院,深圳518055,中国Pr中国e工程生物学主要实验室低碳工业研究所,工业生物技术学院,中国科学院,中国科学院DK2200哥本哈根,丹麦G Novo Novo Nordisk生物维护基金会,丹麦技术大学DK2800 Kongens Lyngby,丹麦
背景:肥胖代表了代谢异常发展的重要危险因素。但是,所有肥胖症患者都会发展这些疾病并非不可避免。硒已被证明在维持体内代谢稳态方面发挥了作用,并具有调节与葡萄糖和脂质代谢过程有关的相关信号通路的能力。先前的研究表明,肥胖个体的硒浓度高于一般人群中报道的硒。这些发现的问题是,硒浓度改变是否可能是加速肥胖人群代谢失衡的重要触发因素。这项研究的目的是检查血清硒浓度与肥胖个体中代谢异常的风险之间的潜在相关性。
心血管 - 基德尼代谢(CKM)综合征是一种全身临床疾病,其特征是代谢异常,慢性肾脏疾病和心血管疾病之间的病理和生理相互作用,导致多器官功能障碍以及心血管界面发病率高。在这些患者中,管理CKM综合征风险的传统方法不足,需要针对特定CKM综合征风险因素的策略。越来越多的证据表明,解决尿毒症毒素和/或尿毒症毒素引起的途径可能会降低CKM综合征的风险并治疗疾病。本综述探讨了尿毒症毒素中心脏,肾脏和代谢途径之间的相互作用,并强调了尿毒症毒素作为这些疾病病理生理学中潜在的治疗靶靶标的显着作用。旨在调节这些尿毒症毒素的策略为逆转和管理CKM综合征提供了潜在的途径,为其临床诊断和治疗提供了新的见解。
肠道微生物组成的显着变化与慢性肝病有关。使用临床前模型,已经证明乙醇/酒精诱导的肝病是通过粪便微生物群移植(FMT)传播的。因此,严重酒精性肝炎患者的存活率变得更好,这表明肠道菌群的构成和功能的变化在代谢肝病中起作用。泄漏的肠壁屏障在通过肠道微生物群的影响与代谢相关的肝脏疾病发展中起着重要作用。结果,可行的细菌和微生物产物可以传输到肝脏,引起炎症,导致肝细胞死亡并引起邻链反应。随着代谢相关的肝病的开始并变得更糟,肠道营养不良与免疫系统的变化,胆汁酸组成和肠道中微生物群的代谢功能有关。代谢相关的肝病及其自我永久疾病将使用临床前和人类研究的数据来证明。此外,我们总结了未靶向的治疗方法如何影响代谢相关肝病的肠道菌群,包括饮食变化,益生菌,抗生素和FMT。它讨论了靶向疗法如何改善各个地区的肝病。这些方法可以改善代谢相关的肝病治疗选择。
代谢重编程是一种细胞过程,在此过程中,细胞会改变其代谢模式以满足能量需求、促进增殖并增强对外部压力源的抵抗力。此过程还为细胞引入了新功能。“瓦博格效应”是肿瘤发生过程中观察到的代谢重编程的一个研究得很好的例子。最近的研究表明,肾细胞在受伤后会经历各种形式的代谢重编程。此外,代谢重编程在肾癌的进展、预后和治疗中起着至关重要的作用。本综述全面介绍了肾癌、代谢重编程及其在肾癌中的意义。它还讨论了肾癌诊断和治疗的最新进展。
耐粘蛋白是在动物中发现的突出的抗病毒蛋白。耐蛋白的主要功能是生产3'-deoxy -3',4' - 二维德罗 - 酪氨酸三磷酸(DDHCTP),这是一种参与病毒RNA合成的抑制性核苷酸。哺乳动物模型中的研究表明,DDHCTP会干扰代谢蛋白。但是,该假设尚未在Telest中进行检验。在这项研究中,测试了耐毒素在调节病毒出血性败血病毒(VHSV)感染中的代谢改变中的作用。被VHSV感染时,viperin - / - 鱼的死亡率较高。vhsv拷贝数和NP基因的表达在耐蛋白 - / - 芬中显着增加。代谢基因分析显示,苏打,HIF1A,FASN和ACC表达的显着差异,表明它们对代谢的影响。在VHSV感染期间,斑马鱼幼虫中的胆固醇分析表明,胆固醇的产生显着上调,没有耐耐蛋白。对ZF4细胞的体外分析表明,脂质产生的降低显着降低,并且具有耐毒素过表达的活性氧(ROS)产生的显着上调。中性粒细胞和巨噬细胞的募集显着调节。因此,我们证明了耐蛋白在干扰VHSV感染过程中的代谢改变中起作用。
传统的还原主义方法已成功地用于获得有关单基因疾病和疾病的知识。然而,这种策略不足以探测和理解诸如糖尿病,代谢综合征(MS)和胰岛素相关疾病之类的复杂疾病,其中多种基因和系统受到干扰。理解这种复杂的相互关系和串扰需要整体或系统级集成,这可以通过单词/综合多摩学方法来实现。本研究主题探讨了单词和综合多摩s分析如何改变我们对代谢综合征,糖尿病和胰岛素相关疾病的机制,生物标志物和治疗靶标的复杂网络的理解。与还原主义的方法不同,单词/多摩斯技术为复杂疾病提供了整体观点,强调了它们有可能促进个性化医学的潜力,并具有针对性的疗法,并在针对这些疾病的情况下为这些疾病提供了新的希望。
最近的研究表明,代谢重编程通过色氨酸分解代谢的犬尿氨酸途径 (KP) 在癌症相关药物耐药性中发挥着关键作用。该途径由吲哚胺 2,3-双加氧酶 1 (IDO1) 驱动,通过营造免疫抑制环境促进免疫逃避并促进肿瘤进展。在 IDO1 抑制剂与免疫检查点抑制剂 (ICI) 联合使用的 III 期研究中,联合疗法无效。在这篇综述中,我们回顾了当前的进展,探索了未来的方向,并强调了在适当的患者群体中双重抑制 KP 限速酶 IDO1 和色氨酸 2,3-双加氧酶-2 (TDO2) 的重要性。我们认为双重抑制可以最大限度地发挥 KP 抑制的治疗潜力。此外,我们还深入研究了癌症中复杂的细胞相互作用以及肿瘤微环境 (TME) 内的代谢依赖性。我们将讨论临床前研究、最近的临床试验和有前景的治疗组合的见解,以阐明和促进 KP 研究癌症相关结果的明确方向。