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摘要:体外培养模型的进步允许对人类神经生物学的前所未有的见解。同时,遗传筛查已成熟成坚固且可获得的实验策略,允许同时研究许多基因。两种技术的组合是神经科学家的新兴工具,为识别因果细胞和组织特异性发育和疾病机制打开了大门。然而,随着综合实验遗传筛查的设置,在数据解释和经验的eCreaseThatrequirea中对个人方法的好处和挑战深度理解。在这篇综述中,我们总结了遗传筛选体外大脑模型的文献,比较实验强度和劣势,并指向这些有前途的方法的未来方向。
可编程基因组工程技术,例如CRISPR(群集的阶层间隔短的短质体重复序列)核酸酶和大量平行的CRISPR筛选,这些筛选利用了这种可编程性,已经改变了生物科学。这些筛选将基因和非编码基因组元素连接到与疾病相关的表型,但直到最近才限于单个表型,例如生长或基因表达的流通记者。通过将大规模平行筛选与单细胞类型/状态的高维度配对,我们现在可以测量单个遗传扰动或扰动的组合如何影响细胞转录组,蛋白质组和表观基因组。我们审查了CRISPR屏幕与单细胞多组合和使用深层多模式表型扩展的汇总屏幕提供的独特机会。
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当直接针对驱动基因不可行时,合成致死为开发有效的癌症治疗干预措施提供了一种有前途的方法。在本研究中,我们全面分析了大规模 CRISPR、shRNA 和 PRISM 筛选,以确定泛癌症和 12 种单独癌症类型中潜在的合成致死 (SL) 相互作用,使用一种新的计算框架,该框架利用关键驱动基因的生物学功能和信号通路信息来减轻不同癌细胞系中背景基因改变的混杂影响。这种方法已成功鉴定出几种假定的 SL 相互作用,包括泛癌症中的 KRAS-MAP3K2 和 APC-TCF7L2,以及肝癌、血癌、皮肤癌和胃癌中的 CCND1-METTL1、TP53-FRS3、SMO-MDM2 和 CCNE1-MTOR。此外,我们通过 PRISM 药物筛选提出了几种 FDA 批准的针对各种癌症类型的癌症靶向药物,例如用于治疗 VHL 突变肾癌的卡巴他赛和用于治疗 NRAS 或 KRAS 突变肺癌的阿来替尼。利用通路信息可以增强 shRNA 和 CRISPR 筛选的一致性,并提供临床相关发现,例如 SRC 抑制剂达沙替尼对 WNT 信号通路突变的结肠直肠癌患者的潜在疗效。这些分析表明,考虑信号通路信息可以识别更有希望的 SL 相互作用。
CRISPR屏幕技术通过使用CRISPR-CAS9 Sys-TEM对基因表达进行系统和可扩展基因功能的质疑。在癌症免疫治疗领域,这项技术赋予了调节肿瘤发育和进展,免疫反应性以及免疫治疗干预措施的有效性的基因,生物标志物和途径的能力。通过进行大规模的遗传筛查,研究人员成功地识别了抑制肿瘤生长,增强抗肿瘤免疫反应并在Tu-Mor微环境(TME)内克服免疫抑制的新颖靶标。在这里,我们介绍了在肿瘤细胞中进行的CRISPR筛选的概述,目的是识别新的治疗靶标。我们还探讨了CRISPR筛查在免疫细胞中的应用,以推动基于细胞的疗法,涵盖T细胞,Nat ural杀伤细胞,树突状细胞和巨噬细胞的发展。此外,我们概述了成功实施免疫特定的CRISPR屏幕所必需的关键组成部分,并探索了未来研究的潜在方向。
MTAP基因的纯合缺失是癌症中最常见的遗传改变之一,影响了所有人类癌症的10-15%。开发了包括TNG908和TNG462在内的临床MTA合并PRMT5抑制剂,以利用PRMT5抑制和MTAP缺失之间充分表征的合成致死相互作用。的确,第一个披露的MTA合作性PRMT5抑制剂的临床数据证明了TNG908在MTAP删除的肿瘤中有选择性地抑制PRMT5的能力,同时在患者中保留邻近的正常,MTAP-Profofoffic-Profofoffic-MTAP-Profofoffoffient。为了进一步探索MTA骨骼删除细胞中MTA合件性PRMT5抑制剂的作用机理,我们采用了多个基于CRISPR的编辑平台(CRISPRN,CRISPRI和CRISPRA)来进行无偏MTA合件性PRMT5抑制剂锚固筛网,并在In In In In In Intro和Vivo中进行。代表多种组织学的癌症模型揭示了潜在的PRMT5抑制剂敏化和耐药途径,这些途径还包括特定于MTA合并抑制剂的机制。Specifically, the results of these screens identify 1) the effect of MTA/SAM metabolism on MTA-cooperative PRMT5 inhibitors, and 2) identification of potential sub-stratification strategies for patients with MTAP-deleted cancer, and 3) the activity of PRMT5 in anti-apoptotic pathways and synergy between PRMT5 and BCLxL inhibition.
基因失活或靶向破坏为评估基因在许多细胞过程中的功能提供了线索。基因敲除或敲除已被广泛用于此目的。然而,最近 CRISPR 介导的基因组编辑以更高的精度取代了敲除/敲除系统。CRISPR 技术使我们能够进行定向诱变或基因组编辑,以解决从基础生物学到生物医学研究的问题。它在理解基因在疾病过程中的作用以及对癌症、代谢紊乱或传染病治疗的反应方面应用广泛。在本文中,我们重点关注传染病以及全基因组 CRISPR 筛选如何使我们能够识别感染过程中涉及的宿主因素。了解宿主-病原体相互作用的生物学对于规划宿主导向治疗以改善疾病的更好管理至关重要。全基因组 CRISPR 筛选提供了强大的机制方法来识别各种感染中涉及的宿主依赖性因素。我们介绍了在病毒和细菌传染病背景下进行的全基因组 CRISPR 筛选的见解,从而更好地了解了宿主-病原体相互作用和免疫网络。我们讨论了有关流感病毒、不同肝炎病毒、艾滋病毒、最近的 SARS CoV2 等知识的进步。在细菌性疾病中,我们重点关注危及生命的分枝杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等感染。看来 CRISPR 技术可以普遍应用于多种传染病模型,以揭示已知或新的宿主因素的作用。
玛丽安·沃尔夫(Maryanne Wolf):阅读是我们evoluɵ的时钟中的眼睛。只有6000年的历史。,它以一种简单的方式开始,以标记我们拥有多少葡萄酒或绵羊。以及AlphabeɵC系统的诞生,我们开始有一种有效的记忆和存储知识的方法。阅读的作用是利用人脑中的设计原理,使其能够在视觉区域,语言区域,思想和表情符号之间建立新的联系。它实际上在每个新读者中都重新开始。它在我们的脑海中不存在。每个必须学习阅读的人都必须在大脑中创建一个全新的电路。
摘要具有数以千计的基因组关联研究对复杂特征鉴定的基因座,需要在体内模型系统中可靠,迅速推断大量候选基因的作用。基于F 0斑马鱼中的基于CRISPR/CAS9的功能屏幕代表这样的系统。然而,到目前为止使用的负面对照 - 包括加扰的指南RNA(GRNA),灭活的CAS9和假注射 - 不会引起与CRISPR/CAS9相同的细胞和有机反应,并且可能会加剧结论。在这里,我们表明,靶向KITA促进了成功的诱变,更高质量的成像数据以及病例和对照的有效分类的有效的光学预筛查。我们鉴定并测试了两个靶向具有类似高诱变效率和对色素作用的kita的GRNA,并且没有对心脏代谢性状的脱靶效应或主要影响。我们提出了几种方法,这些方法将得出有效的,公正的结论。