在 Linux 和 Windows 下执行群体遗传学分析的程序。分子生态资源,10 (3),564–567。https://doi. org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x FAO。(2015 年)。在 BD Scherf 和 D. Pilling(编辑)中,《世界粮食和农业动物遗传资源状况第二份报告》(606 页)。粮农组织粮食和农业遗传资源评估委员会。https://doi.org/10.4060/I4787E Fu, YX (1997)。突变中性对种群增长、搭便车和背景选择的统计检验。遗传学,147 (2),915–925。 https://doi.org/10.1093/genetics/147.2.915 Gasigwa Sabimana, R.、Baenyi Simon, P. 和 Kizungu Vumilia, R. (2017)。
使用 CRISPR-Cas9 系统对线粒体基因组进行基因编辑极具挑战性,主要是因为将向导 RNA 和 Cas9 酶复合物递送到线粒体中的效率较低。在本研究中,我们能够通过将 NADH-泛醌氧化还原酶链 4 (ND4) 靶向向导 RNA 附加到 RNA 转运衍生的茎环元件 (RP 环) 上并表达具有先前线粒体定位序列的 Cas9 酶来在线粒体 DNA 中进行基因编辑。我们观察到 RP 环 gRNA 的线粒体共定位和携带 ND4 序列中 11205G 变体的细胞中 ND4 表达显著减少,同时降低了线粒体 DNA 水平。这项概念验证研究表明,添加 sgRNA 的茎环元件可以运输到线粒体并与 Cas9 相互作用,介导序列特异性的线粒体 DNA 切割。使用这种新方法靶向线粒体 DNA,我们的结果进一步证明 CRISPR-Cas9 介导的基因编辑可能用于治疗线粒体相关疾病。
摘要:线粒体是一种产生能量的细胞内细胞器,含有线粒体 DNA (mtDNA) 形式的自身遗传物质,mtDNA 编码对线粒体功能至关重要的蛋白质和 RNA。一些 mtDNA 突变可导致线粒体相关疾病。线粒体疾病是一组无法治愈的异质性遗传疾病,其中突变的 mtDNA 通过母体卵细胞质从母亲传递给后代。线粒体置换 (MR) 是一种基因组转移技术,其中携带疾病相关突变的 mtDNA 被假定无病的 mtDNA 取代。这种疗法旨在防止已知致病的线粒体传给下一代。这里介绍了通过基因组编辑专门去除或编辑 mtDNA 疾病相关突变的概念证明。尽管在核移植过程中引入人类卵母细胞的线粒体 DNA 携带量很低,但线粒体 DNA 异质体的安全性仍然令人担忧。对于供体-受体线粒体 DNA 错配 (mtDNA-mtDNA)、受体 nDNA 与供体 mtDNA 混合导致的线粒体 DNA-核 DNA (nDNA) 错配以及线粒体 DNA 复制分离,尤其如此。这些情况可能导致线粒体 DNA 遗传漂变和回复到原始基因型。在这篇综述中,我们讨论了有关通过核移植预防线粒体疾病遗传的当前知识状态。
本文已接受出版并经过完整的同行评审,但尚未经过文字编辑、排版、分页和校对过程,这可能会导致此版本与记录版本之间存在差异。请引用本文 doi:10.1111/JNC.15239
1 Department of Genetics, Eötvös Lor á nd University, P á zm á ny P é ter s é t á ny 1/C, 1117 Budapest, Hungary 2 Genetics Research Group, Eötvös Lor á nd Research Network-Eötvös Lor á nd University, 1117 Budapest, Hungary 3 Momentum Ion Mobility Mass Spectrometry Research匈牙利科学学院-EötvösLoránd University,1117 Budapest,匈牙利4分子生物学与生物技术研究所,研究与技术 - 赫拉斯基金会,P.O。Box 1385 Heraklion,Heraklion,Greece 5有机化学系,EötvösLorándUniversity,1117 Budapest,Hungary 6 Vellab Biotech Ltd.,6722 Szeged,匈牙利 *通信 *通讯:adam.sturm@sturm@turm@turm@ttk.elte.elte.elte.elte.elte.hu(/div)。 ); vellai.tibor@ttk.elte.hu(T.V. );电话。 : +36-1-372-2500(Ext。 8684)(T.V. );传真: +36-1-372-2641(T.V.) †这些作者为这项工作做出了同样的贡献。Box 1385 Heraklion,Heraklion,Greece 5有机化学系,EötvösLorándUniversity,1117 Budapest,Hungary 6 Vellab Biotech Ltd.,6722 Szeged,匈牙利 *通信 *通讯:adam.sturm@sturm@turm@turm@ttk.elte.elte.elte.elte.elte.hu(/div)。); vellai.tibor@ttk.elte.hu(T.V.);电话。: +36-1-372-2500(Ext。8684)(T.V.);传真: +36-1-372-2641(T.V.)†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。
图1。哺乳动物细胞中活性氧,氮和脂质物种产生的主要线粒体途径。通过一单电子氧的一单电子氧的生成(O 2• - )是线粒体中反应性氧,氮和脂质物种形成的起始步骤。o 2• - 可以通过与一氧化氮(•no)或H 2 O 2反应,导致过氧亚硝酸盐(Onoo-)形成。o 2• - 和H 2 O 2可以分别通过内膜阴离子通道(iMac)和水通道蛋白(AQP)从基质中输出,也可以保留在基质中,可以导致通过Haber-Weiss/Fenton反应形成羟基自由基(•OH)。种类(例如Onoo-或•OH)也可能导致涉及以碳为中心的脂质自由基(L•),脂质过氧自由基(LOO•)和脂质氢过氧化物(LOOH)的线粒体脂质过氧化作用。
1 Department of Genetics, Eötvös Lor á nd University, P á zm á ny P é ter s é t á ny 1/C, 1117 Budapest, Hungary 2 Genetics Research Group, Eötvös Lor á nd Research Network-Eötvös Lor á nd University, 1117 Budapest, Hungary 3 Momentum Ion Mobility Mass Spectrometry Research匈牙利科学学院-EötvösLoránd University,1117 Budapest,匈牙利4分子生物学与生物技术研究所,研究与技术 - 赫拉斯基金会,P.O。Box 1385 Heraklion,Heraklion,Greece 5有机化学系,EötvösLorándUniversity,1117 Budapest,Hungary 6 Vellab Biotech Ltd.,6722 Szeged,匈牙利 *通信 *通讯:adam.sturm@sturm@turm@turm@ttk.elte.elte.elte.elte.elte.hu(/div)。 ); vellai.tibor@ttk.elte.hu(T.V. );电话。 : +36-1-372-2500(Ext。 8684)(T.V. );传真: +36-1-372-2641(T.V.) †这些作者为这项工作做出了同样的贡献。Box 1385 Heraklion,Heraklion,Greece 5有机化学系,EötvösLorándUniversity,1117 Budapest,Hungary 6 Vellab Biotech Ltd.,6722 Szeged,匈牙利 *通信 *通讯:adam.sturm@sturm@turm@turm@ttk.elte.elte.elte.elte.elte.hu(/div)。); vellai.tibor@ttk.elte.hu(T.V.);电话。: +36-1-372-2500(Ext。8684)(T.V.);传真: +36-1-372-2641(T.V.)†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。
此预印本版的版权持有人于2025年1月28日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.27.635175 doi:Biorxiv Preprint
10-11转倾性(TET)酶通过连续氧化5-甲基胞嘧啶(5MC)对衍生物的连续氧化有助于调节甲基,这些酶在缺乏细胞分裂的情况下可以通过基础外观修复(BER)机制积极去除。这在有丝质神经元中尤其重要,因为DNA甲基化的变化与神经功能的变化相关。tet3,具体来说,是发育中神经元分化的关键调节剂,并介导了与认知功能相关的成年神经元的甲基甲基组的动态变化。虽然将DNA甲基化理解为调节转录,但对神经元中TET3依赖性催化活性的特定靶标几乎一无所知。我们报告了神经胚瘤衍生细胞系的无偏转录组分析的结果; Neuro2a,其中TET3被沉默。氧化磷酸化(OXPHOS)被确定为最显着下调的功能典型途径,并且通过测量海马生物能源分析仪的氧消耗率来证实这些发现。通过TET3-SiLencing降低了核和线粒体编码的OXPHOS基因的mRNA水平,但我们没有发现这些基因基因座的差异(羟基)甲基化沉积的证据。然而,在没有TET3的情况下,已知与线粒体质量控制相关的基因的mRNA表现也显着下调。这些基因之一;内生被认为是其基因体内非CPG甲基化位点TET3催化活性的直接靶标。因此,我们提出,异常的线粒体稳态可能有助于Oxphos的降低,而神经2a细胞中TET3降低了调节。
由于对内分泌治疗、抗 HER2 治疗和化疗等标准疗法产生耐药性,乳腺癌继续对健康构成重大挑战。越来越多的研究强调乳腺癌代谢的异质性和可塑性。由于亚型差异表现出对代谢途径的偏向性,靶向线粒体抑制剂作为独立或辅助癌症疗法显示出巨大潜力。目前有多种治疗候选药物处于临床前研究和临床开放的不同阶段。然而,特定的抑制剂已被证明面临多重挑战(例如,单一代谢疗法、线粒体结构和酶等),并且可能需要与标准疗法相结合或靶向多种代谢途径。在本文中,我们回顾了线粒体代谢功能在乳腺癌细胞代谢重编程中的关键作用,包括氧化磷酸化 (OXPHOS)、三羧酸循环以及脂肪酸和氨基酸代谢。此外,我们概述了线粒体功能障碍对不同亚型乳腺癌代谢途径的影响以及针对不同代谢途径的线粒体抑制剂,旨在为线粒体抑制剂的开发提供更多思路并提高现有乳腺癌疗法的疗效。
