RNA 修饰最近已成为基因表达调控中广泛而复杂的一个方面。它们被统称为表观转录组,包括 170 多种对 RNA 命运具有深远影响的不同化学修饰。这些修饰可以发生在所有 RNA 物种中,包括信使 RNA (mRNA) 和非编码 RNA (ncRNA)。在 mRNA 中,书写者、擦除者和阅读者对化学标记的沉积、去除和识别会影响其结构、定位、稳定性和翻译。反过来,这会调节关键的分子和细胞过程,例如 RNA 代谢、细胞周期、细胞凋亡等。鉴于表观转录组标记与细胞和生物体功能的相关性,毫不奇怪,在包括癌症、神经系统和代谢疾病在内的多种人类疾病中都观察到了表观转录组标记的改变。在这里,我们将回顾主要类型的 mRNA 修饰和编辑过程以及参与其代谢的酶,并描述它们对人类疾病的影响。我们在更新的目录中介绍了当前的知识。我们还将讨论有关表观转录组标记串扰的新证据,以及这种相互作用对 mRNA 修饰动态的影响。了解这一复杂的调节层如何影响人类病理学的进程最终将导致其向新的表观转录组治疗策略的开发。
摘要 当前,SARS-CoV-2尤其是Omicron毒株肆虐全球,甚至与IAV共同感染人类,严重威胁人类公共卫生。目前尚未发现针对SARS-CoV-2的特效抗病毒药物。这需要更深入地了解SARS-CoV-2与宿主相互作用的分子机制,探索抗病毒药物靶点,为研发抗SARS-CoV-2药物提供理论基础。本文讨论了IAV,它已被广泛研究,有望为SARS-CoV-2研究提供除冠状病毒科成员之外最重要的参考价值。我们希望为病毒-宿主相互作用的研究建立理论体系。先前的研究表明,宿主PRR识别IAV或SARS-CoV-2的RNA,然后激活先天免疫信号通路,诱导宿主限制因子(如ISG)的表达,最终抑制病毒复制。同时,病毒也在转录、翻译、翻译后修饰和表观遗传水平上进化出各种对抗宿主先天免疫的调控机制。此外,病毒可以劫持支持宿主的因子进行复制。值得注意的是,宿主抗病毒先天免疫与病毒对抗宿主先天免疫之间的竞争形成了病毒-宿主相互作用网络。此外,病毒复制周期受蛋白质、ncRNA、糖、脂质、激素和无机盐共同调控。鉴于此,我们更新了基于病毒-宿主相互作用网络的抗病毒药物靶点映射,并从病毒免疫学和系统生物学的角度提出了将病毒-宿主相互作用网络作为 IAV 和 SARS-CoV-2 抗病毒药物新靶点的创新思路。
伪尿苷 ( Ψ ) 是哺乳动物非编码 RNA (ncRNA)(包括 rRNA、tRNA 和 snRNA)中最常见的非规范核糖核苷,占总尿苷水平的 ∼ 7%。然而,Ψ 仅占 mRNA 上尿苷的 ∼ 0.1%,其对 mRNA 功能的影响仍不清楚。研究表明,Ψ 残基会抑制宿主先天免疫因子对外源 RNA 转录物的检测,因此病毒可能通过破坏宿主伪尿苷合酶 (PUS) 将 Ψ 残基添加到 mRNA 中来抑制受感染细胞的抗病毒反应。在这里,我们描述并验证了一种新型的基于抗体的 Ψ 映射技术,即光交联辅助 Ψ 测序 (PA- Ψ -seq),并用它来映射不仅在多个细胞 RNA 上而且在 HIV-1 编码的 mRNA 和基因组 RNA 上的 Ψ 残基。我们描述了 293T 衍生细胞系,其中先前报道的人类 PUS 酶会将 Ψ 残基添加到人类 mRNA 中,特别是 PUS1、PUS7 和 TRUB1/PUS4,通过基因编辑被灭活。令人惊讶的是,虽然这使我们能够将细胞 mRNA 上的几个 Ψ 添加位点分配给这三种 PUS 酶中的每一种,但 HIV-1 转录本上的 Ψ 位点仍然不受影响。此外,PUS1、PUS7 或 TRUB1 功能的丧失并没有显著降低在人类总 mRNA 上检测到的 Ψ 残基水平(低于野生型细胞中的约 0.1% 水平),因此意味着将大量 Ψ 残基添加到人类 mRNA 中的 PUS 酶仍有待确定。
简介:miRNA靶基因的预测和鉴定对于理解mir NAS的生物学至关重要。报告的长期编码RNA(LNCRNA),MicroRNA 195-497簇宿主基因(MIR497HG)调节是由多个非编码RNA(NCRNA)(例如microRNAS(miRNA))介导的。miR497Hg在各种癌症中被认为是肿瘤抑制剂。然而,miR497Hg及其衍生的miRNA的影响在很大程度上是未知的,仍然需要进一步探索。采用实验方法通常很具有挑战性,因为某些LNCRNA难以通过当前的隔离技术识别和隔离。因此,引入了生物信息学工具以帮助这些问题。这项研究试图搜索和识别针对MiR497Hg的3'untranslated区域(3'UTR)的miRNA。方法:在这里,采用了生物信息学工具来识别潜在针对miR497hg的3'UTR的独特miRNA列表。结果:使用MIRDB提取了靶向MiR497Hg的3'UTR的57个候选miRNA。同时,Starmir预测了291个miRNA,可能针对MiR497Hg的3'UTR。使用Venny 2.1.0获得了36个miRNA的共同列表,并使用Starmir的LogitProb评分进一步缩小。最后,确定了总共4个miRNA(HSA-MIR-3182,HSA-MIR-7156-5P,HSA-MIR-452-3P和HSA-MIR-2117)。通过Targetscan鉴定出鉴定的miRNA的mRNA靶标。最后,使用富集进行了基因和基因组(KEGG)富集分析的基因本体论(GO)和京都百科全书(KEGG)富集分析。结论:这一发现可能有助于理解miR497Hg及其调节性miRNA之间的复杂相互作用。此外,在本研究中还提供了计算miRNA-target预测的比较分析,可能会为miRNA用于癌症研究中的生物标志物的基础。马来西亚医学与健康科学杂志(2024)20(1):161-167。 doi:10.47836/mjmhs.20.1.21马来西亚医学与健康科学杂志(2024)20(1):161-167。 doi:10.47836/mjmhs.20.1.21
Non coding RNAs (ncRNAs), as long non coding RNAs (lncRNAs), circular RNAs (circRNAs) and microRNA (miRNAs) are key regulators of many cellular processes and are known to be widely expressed in the brain where they play crucial roles in proliferation, survival, metabolism and differentiation of neuronal cells ( Salta and De Strooper, 2017 ).在NCRNA中,LNCRNA在转录和转录后水平上的基因表达的新型表观遗传调节剂受到了越来越多的关注(Nadhan等,2022)。随着测序技术的进步,转录组学研究逐渐识别出新的LNCRNA,即使仍然缺乏全面的功能注释。据估计,大约40%的lncRNA在脑组织中特异性表达,它们参与了不同的脑生理功能(Zimmer-Bensch,2019; Srinivas et al。,2023)。在几种神经退行性病理中,LNCRNA的失调表达与神经元损伤有关,例如AD,帕金森氏病(PD),肌萎缩性侧面硬化症(ALS)和亨廷顿氏病(HD)(HD)(HD),但如何影响这些疾病的疾病,这些疾病是否仍未影响这些疾病的发作(srinivas et srinivas等)。到目前为止,在AD中,最有记录的LncRNA放松管制是lncRNA,是源自已知的AD相关基因的MRNA的反义转录,作为Bace1-AS,51A,17A和BC200,这些基因已直接参与A iposition和neuromation(Fagsphopphormation and neuromation and flagiration and a a a a iarlimation(fagsphoft)。等人,2012年; Ahmadi等人,2020年;此外,对死后人类大脑的转录组分析表明,尽管LNCRNA在疾病发作中的作用仍然难以捉摸,但AD患者的基因表达显着改变(Cain等,2023)。这一证据,以及他们对新的AD治疗策略的开采的可能性,逐渐要求对LNCRNA在AD中的作用进行更深入的研究(Balusu等,2023)。
微生物的品种对人类有益。益生菌微生物通过平衡肠道中的微生物菌群来起作用。整个基因组测序(WGS)技术已用于识别和表征新型微生物。在本研究中,WGS进行了枯草芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌)菌株的遗传表征。分别使用Illumina和Nano-Pore产生的短读和长读数,得出了43.58 mol%g+c的43.58 mol%g+c的单个支架。核酸基因组注释管道(PGAP)通过基因注释导致鉴定4296个编码序列(CDS),86个TRNA,30 RRNA和5 NCRNA。组装基因组的爆炸表明,枯草芽孢杆菌KCTC 3135是最接近的菌株,表现出约99%的身份。对与安全性有关的基因(例如抗生素耐药性,毒力因子和毒素)的基因分析均未发现所鉴定的基因对人类健康构成风险。 存在定期间隔短的短文重复序列(CRISPR)和缺乏功能性预言序列的存在似乎在维持基因组稳定性方面是有利的。 此外,存在促成益生菌特性的基因,例如酸和胆汁盐的耐受性,锚定在肠粘膜上和PLSSC基因组中的抗微生物活性,确保菌株的生存能力,从而提高其定殖并降低肠道中的病原性依从性。 总体而言,基因组分析强烈表明枯草芽孢杆菌菌株PLSSC是一种安全的应变,可用作益生菌。均未发现所鉴定的基因对人类健康构成风险。存在定期间隔短的短文重复序列(CRISPR)和缺乏功能性预言序列的存在似乎在维持基因组稳定性方面是有利的。此外,存在促成益生菌特性的基因,例如酸和胆汁盐的耐受性,锚定在肠粘膜上和PLSSC基因组中的抗微生物活性,确保菌株的生存能力,从而提高其定殖并降低肠道中的病原性依从性。总体而言,基因组分析强烈表明枯草芽孢杆菌菌株PLSSC是一种安全的应变,可用作益生菌。
ISI索引/引用期刊中的出版物出版物: - dobre,例如,Nichita L,Popp C,Zurac S,Neagu M.,2024。评估健康皮肤,良性NEVI和皮肤黑色素瘤中RAS-RAF-MAPK途径突变状态:使用液滴数字PCR进行试验研究。国际分子科学杂志。25(4):2308。 doi:10.3390/ijms25042308。- 康斯坦丁M.,Chifiriuc M.C.,Mihaescu G.,Vrancianu C.O.,Dobre E.G.,Cristian R.E.,Bleotu C.,Bertesteanu S.V.,Grigore R.,Serban B.,Cirstoiu C.,2023年。头颈癌对口腔失调和HPV感染的影响:从分子和细胞机制到早期诊断和治疗。肿瘤学领域。18:13:1273516。 doi:10.3389/fonc.2023.1273516。- Dobre E. -G。,Surcel M.,Constantin C.,Ilie M.A.,Caruntu A.,Caruntu C.,Neagu M.,2023年。一目了然的皮肤癌病理生物学:专注于成像技术及其在临床队列中提高诊断和监测的潜力。国际分子科学杂志。24(2):1079。- Dobre E. -G.,Constantin C.,Neagu M.,2022。皮肤癌研究是数字化的:在液滴中寻找生物标志物。个性化医学杂志。12(7):1136。- Dobre E. -G。,Constantin C.,Costache M.,Neagu M.,2021。对皮肤黑色素瘤中的个性化方法审问表观基因组。个性化医学杂志。11(9):901。-Vrancianu C.O.,Dobre E.G.,Gheorghe I.,Barbu I.,Cristian R.E.,Chifiriuc M.C.,2021。微生物。目前和未来的观点对产生甲状腺素酶的肠杆菌感染的治疗选择。9(4):730。-Vrancianu C.O.,Gheorghe I.,Dobre E. -G。,Barbu I.C.,Cristian R.E.,Popa M.,Lee S.H.,Limban C.,Vlad I.M.,Chifiriuc M.C.,2020年,2020年。对抗产生埃斯卡普病原体的β-内酰胺酶的新兴策略。国际分子科学杂志。21(22):8527。- Dobre E. -G。,Dinescu S.,Costache M.,2020。连接缺失的点:NCRNA是乳腺癌治疗敏感性的关键调节剂。癌症。12(9):2698。
核糖体 RNA 的 OH 甲基化。此外,RBRP 能够以核苷酸水平的精度映射含有 poly(A) 尾的 ~16,000 个 RNA 上的结合位点,并揭示 RNA-药物结合、RNA 结合蛋白 (RBP) 以及 RNA 结构可及性和动力学之间的复杂相互作用。结果与讨论 RBRP 解码体内蛋白质靶向小分子药物的转录组相互作用。我们的分析方法涉及使用细胞通透性的 RNA 酰化探针(采用酰基咪唑取代的连接子在 RNA 2′-OH 基团处发生反应)来评估和量化药物结合细胞 RNA 的趋势(图 1d)。药物的酰基咪唑缀合物与结构化 RNA 或蛋白质-RNA 界面的结合应导致酰化 2′-OH 在药物结合位点附近富集。我们通过修改体内 RNA 映射协议 20、通过 poly(A) 下拉分析信使 RNA (mRNA) 和非编码 RNA (ncRNA) 并对得到的文库进行高深度测序(每个重复>1100 万个读取)来识别这种结合促进的酰化。具体而言,RNA 药物结合位点富含酰化的 2′-OH 基团,这会导致逆转录酶 (RT) 停止。这些停止通过生物素介导的下拉 20 和与未修饰药物的竞争在随机 RNA 断裂和随机位点反应中富集。这种比较工作流程使我们能够在整个细胞 RNA 群体中精确定位和量化结合位置;只有与未修饰药物表现出竞争的位点才被评为真正的药物结合位点。RBRP 揭示了羟氯喹 (HCQ) 的转录组相互作用。作为对小分子药物体内转录组相互作用的初步评估,我们在人胚胎肾细胞 HEK293 中使用含有叠氮基“点击”手柄的药物羟氯喹 (HCQ) 的酰基咪唑缀合物进行了 RBRP 实验原型 (图 2a-b)。HCQ 最初被批准用于治疗疟疾,最近被研究用于治疗 COVID-19 感染,已知会导致原因不明的视网膜病变和心肌病 21,22。鉴于其融合的芳香环和正电荷,以及它与已知 RNA 结合剂的结构相似性,其结构表明可能对折叠 RNA 具有亲和力 (图 2a,右图)。为了测试这种可能性,我们在没有或存在过量竞争药物 (未修饰的 HCQ) 的情况下用 HCQ 的酰化类似物 (HCQ-AI,图 2b) 处理 HEK293 细胞 30 分钟,并对 poly(A)+ 转录本进行 RBRP。我们使用 icSHAPE 管道 20,23(读取深度= 200 作为阈值)来