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基于反义寡核苷酸和RNA干扰的内分泌疾病的致病治疗方法
分子疗法使用基于核酸的治疗剂，成为对传统药物方法无反应的疾病条件的有前途的替代方法。反义寡核苷酸（ASO）和小干扰RNA（siRNA）是用于调节基因表达的两种众所周知的策略。靶向RNA的疗法可以精确地调节目标RNA的功能，具有最小的脱靶效应，并且可以基于序列数据进行合理设计。ASO和基于siRNA的药物具有在目标患者群体中使用的独特功能，或者可以作为患者抑制的N-ef-1治疗方法量身定制。反义疗法不仅可以用于治疗单基因疾病，而且还可以通过靶向涉及疾病发病机理的关键基因和分子途径来解决多基因和复杂疾病。在内分泌疾病的背景下，分子疗法在调节病原机制（例如缺陷胰岛素信号传导，β细胞功能障碍和激素失衡）方面特别有效。此外，siRNA和ASO具有下调过度活跃的信号传导途径，这些信号传导途径有助于复杂的，非发育性内分泌疾病，从而以分子起源解决这些疾病。ASOS还在全球范围内被研究为开发N-1-1疗法疗法的独特候选者。当寡核苷酸可以靶向患者的精确突变序列时，序列 - 特异性ASOS结合在N-OF-1方法中提供了非凡的精度。在这篇综述中，我们专注于内分泌系统的疾病，并讨论包括单基因β细胞糖尿病和肥胖症在内的糖尿病中潜在靶向RNA的治疗机会，包括综合征肥胖
功能化寡核苷酸，合成催化剂作为酶模拟
遗传信息的存储和转移[1，2]。 DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。 要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。 又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。 可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。 这些核苷酸是（突变）DNA 的底物遗传信息的存储和转移[1，2]。DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。这些核苷酸是（突变）DNA
在菌株下闭合DNA发夹期间寡核苷酸的位移和解离
1加州大学欧文分校生物医学工程系，CA 92617，美国2，2复杂生物体系中心，加利福尼亚大学，欧文分校，CA 92697，美国，3，CHAO合成生物学中心，Chao家族综合综合癌症中心发育和细胞生物学系，加利福尼亚州，美国4.26体质de l'ecole normale sup´erieure，ENS，Universit´e PSL，CNRS，Sorbonne Universit´e，Universit´e Paris cit´e，巴黎，法国，法国，5 Kusuma生物科学学院，印度技术学院，印度技术研究所，德里，德里，110016，印度110016，印度，6个小型Biosystems，facelent de deaada de de la d de la de de de de de de de de la sica de la sica， F´ısica，巴塞罗那大学，Carrer de Mart'i franqu`ies，1，08028西班牙巴塞罗那，7纳米西亚Institut de Nanotecnologia I nanotecnologia（IN2UB），巴塞罗那大学，佩尔纳尼亚州98028 pa Barcelona，98028 pa niia pa pan pa niia pa niia pa niia pa Institut de Biologie de l'´ Ecole Normale sup´erire（Ibens），CNRS，Insers，´Ecole Normale Sup´erieure，PSL研究生，F-75005，F-75005，法国，法国，10化学和生物化学系，加利福尼亚Los Angelles，Los Angelles，Los Angelles，Ca 90095法国1加州大学欧文分校生物医学工程系，CA 92617，美国2，2复杂生物体系中心，加利福尼亚大学，欧文分校，CA 92697，美国，3，CHAO合成生物学中心，Chao家族综合综合癌症中心发育和细胞生物学系，加利福尼亚州，美国4.26体质de l'ecole normale sup´erieure，ENS，Universit´e PSL，CNRS，Sorbonne Universit´e，Universit´e Paris cit´e，巴黎，法国，法国，5 Kusuma生物科学学院，印度技术学院，印度技术研究所，德里，德里，110016，印度110016，印度，6个小型Biosystems，facelent de deaada de de la d de la de de de de de de de de la sica de la sica， F´ısica，巴塞罗那大学，Carrer de Mart'i franqu`ies，1，08028西班牙巴塞罗那，7纳米西亚Institut de Nanotecnologia I nanotecnologia（IN2UB），巴塞罗那大学，佩尔纳尼亚州98028 pa Barcelona，98028 pa niia pa pan pa niia pa niia pa niia pa Institut de Biologie de l'´ Ecole Normale sup´erire（Ibens），CNRS，Insers，´Ecole Normale Sup´erieure，PSL研究生，F-75005，F-75005，法国，法国，10化学和生物化学系，加利福尼亚Los Angelles，Los Angelles，Los Angelles，Ca 90095法国
在热应力下鉴定面包小麦的谷物质量定量性状核苷酸
热应激是影响全球小麦产生和生产力的关键因素。在这项研究中，在500种研究的种质系中，分析了126种小麦基因型在十二个不同的环境条件下生长的小麦基因型。使用五个生化参数，包括谷物蛋白含量（GPC），谷物淀粉糖含量（GAC），谷物总溶解糖（TSS），晶粒铁（FE）和六含锌（Zn）含量分析（六）多型GWAS（M），使用35 K单核苷酸多态性（SNP）基因分型测定和性状数据（包括谷物蛋白含量（GPC），谷物淀粉糖含量（GAC），谷物总糖（TSS），六个多型GWAS（M）含量GWAS（M），这揭示了与晶粒质量参数相关的67个稳定的定量性状核苷酸（QTN），解释了在热应激条件下的3％至44.5％的表型变化。通过考虑至少三个GWAS模型和三个位置的共识结果，最终的QTN被降低至16个，其中12个是新的发现。值得注意的是，分别通过高素质等位基因聚合酶链反应（KASP）方法验证了两个分别与晶粒Fe和Zn相关的新标记，即AX-94461119（AX-94461119（染色体2A）和AX-95220192（染色体7D）。候选基因，包括含P环的核苷三磷酸水解酶（NTPases），Bowman-Birk型蛋白酶抑制剂（BBI）和NPSN13蛋白。这些基因可以作为增强质量特征和未来小麦改善计划中耐热性的潜在目标。
模板依赖性DNA连接用于合成修饰的寡核苷酸
DNA的化学修饰是改善寡核苷酸的特性，特别是用于治疗和纳米技术的常见策略。存在的合成方法基本上依赖于磷光化学或三磷酸核苷的聚合，但在大小，可伸缩性和可持续性方面受到限制。在本文中，我们报告了一种使用模板依赖性DNA连接的短片片段，用于从头合成修饰的寡核苷酸。我们的方法基于化学修饰的Shortmer单粒子作为T3 DNA连接酶的底物的快速而缩放的可访问性。这种方法表明对化学修饰，灵活性和整体效率表现出很高的耐受性，从而允许访问具有不同长度（20→120个核苷酸）的广泛修饰的寡核苷酸。我们已将这种方法应用于临床相关的反义药物和含有多种模块化的超义药物的合成。此外，设计的化学酶方法在治疗和生物技术中具有巨大的应用潜力。
功能化寡核苷酸，合成催化剂作为酶模拟
遗传信息的存储和转移[1，2]。 DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。 要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。 又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。 可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。 这些核苷酸是（突变）DNA 的底物遗传信息的存储和转移[1，2]。DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。这些核苷酸是（突变）DNA
反义寡核苷酸可作为 1 型强直性肌营养不良症中观察到的脑功能障碍的潜在治疗方法
强直性肌营养不良症，或 1 型强直性肌营养不良症 (DM1)，是一种多系统性疾病，是成人最常见的肌营养不良症。它不仅影响肌肉，还影响许多器官，包括大脑。脑损伤包括认知缺陷、白天嗜睡以及视觉空间和记忆功能丧失。具有 CUG 重复的突变转录本的表达导致毒性 mRNA 功能的增强。反义寡核苷酸 (ASO) 策略治疗 DM1 脑缺陷的局限性在于 ASO 在全身给药后不会穿过血脑屏障，这表明应考虑其他给药方法。ASO 技术已成为开发多种人类疾病潜在新疗法的有力工具，其潜力已在最近的临床试验中得到证实。使用 IONIS 486178 ASO 靶向来自 DM1 患者人类诱导性多能干细胞的神经细胞中的 DMPK mRNA，可消除 CUG 扩增灶，实现 MBNL1/2 的核重新分布，并纠正异常剪接。在 DMSXL 小鼠脑室内注射 IONIS 486178 ASO 可使不同脑区中突变型 DMPK mRNA 的水平降低高达 70%。它还可逆转新生儿给药后的行为异常。本研究表明，IONIS 486178 ASO 靶向脑中的突变型 DMPK mRNA，并强烈支持基于鞘内注射 ASO 治疗 DM1 患者的可行性。
用吲哚连接核苷酸修饰 DNA 会改变其对酶切的敏感性
我们描述了 C-5 吲哚标记嘧啶和 C-8 吲哚标记嘌呤核苷亚磷酰胺的合成及其掺入长度为 15 个碱基对的双链 DNA 的过程。在测试的 23 种序列修饰中，有两种修饰在生理盐条件下诱导 DNA 双链采用 Z 型左手构象，从而绕过了左手 Z-DNA 结构通常所需的特定序列。这些修饰的影响因接头类型而异：柔性丙基接头与刚性炔丙基接头相比表现出不同的效果。值得注意的是，直接位于限制位点上或附近的修饰强调了接头刚性在控制 DNA 构象中的关键作用。具体而言，柔性接头引起的构象变化会影响核酸酶和限制性内切酶的切割，从而降低序列特异性。相反，刚性接头抑制了这种影响。此外，我们的研究结果表明，使用柔性丙基接头用吲哚连接核苷酸修饰的核酸双链体在较长的 DNA 序列中具有明显的形成 BZ 或 Z 样区域的趋势。更高密度的修饰甚至可能在整个双链中诱导完整的 Z 样构象。这些修饰的核苷酸具有开发新型反义疗法的潜力，并为体外筛选针对扭曲的 B-DNA、BZ-DNA 和 Z-DNA 结构的小分子引入了有价值的工具。
小药大效：反义寡核苷酸在研究和药物开发中的非凡影响
摘要：反义寡核苷酸 (ASO) 是一种越来越常见的药物。这些小的核苷酸序列被设计成精确靶向其他寡核苷酸（通常是 RNA 物种），并经过修改以保护它们免受核酸酶降解。它们的特异性归因于它们的序列，因此可以靶向任何已知的 RNA 序列。这些分子非常灵活且适应性强，因为它们的序列和化学性质可以定制生产。根据所使用的化学性质，它们的活性可能会发生显著变化，并且它们对细胞功能和表型的影响可能会有很大差异。虽然有些会导致靶 RNA 衰变，但另一些只会与靶标结合并充当空间阻滞剂。它们令人难以置信的多功能性是操纵核酸功能的几个方面及其过程的关键，并改变特定细胞类型或组织的转录组谱。例如，它们可用于修改剪接或掩盖目标上的特定位点。整个设计（而不仅仅是序列）对于确保 ASO 针对其目标的特异性至关重要。因此，确保考虑到药物设计和测试的整个过程至关重要。ASO 的适应性是一个相当大的优势，在过去几十年中，它使多种新药获得批准。这反过来又对患者的生活产生了重大而积极的影响。鉴于 COVID-19 大流行带来的当前挑战，有必要找到新的治疗策略来补充全球正在使用的疫苗接种工作。ASO 可能是一种非常强大的工具，可用于靶向病毒 RNA 并提供治疗范例。ASO 作为抗病毒剂的有效性的证明由来已久，但目前尚无任何分子获得 FDA 批准。在这次健康危机期间，RNA 疫苗的出现和广泛使用可能为开发市场上首批抗病毒 ASO 提供了理想的机会。在这篇评论中，我们描述了 ASO 的故事、它们的化学不同特性以及它们的特性如何转化为研究和临床工具。