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通过操纵胡萝卜 (Daucus carota) 中的 CENH3 引起染色体水平的变化和基因组消除
杂交品种因其高产量、一致性和其他理想性状而在许多作物物种中很有价值。双单倍体具有两组相同的染色体，对于杂交育种很有价值，因为它们可以在一代内产生，而通常用于生产杂交亲本的近交系需要多代过程。生产单倍体植物的一种方法是操纵着丝粒组蛋白 H3 (CENH3)。到目前为止，这种生产单倍体的方法已在拟南芥、玉米 (Zea mays) 和小麦 (Triticum aestivum) 中成功实现。本文我们描述了胡萝卜 (Daucus carot a) 中 CENH3 的修饰，以测试这些修饰诱导单亲基因组消除的能力，这是单倍体诱导的基础。使用碱基编辑来制作 cenh3 突变植物，其中 CENH3 编码组蛋白折叠结构域的区域具有氨基酸替换。然后将这些 cenh3 突变植物与 CENH3 野生型植物进行杂交。使用基于 PCR 的基因分型检测，我们确定了两个基因组消除候选物。一个候选物被归类为假定的非整倍体植物，其中 7 号染色体处于单拷贝状态。另一个候选物被描述为假定的四倍体，其在发生过程中可能为单倍体。我们的结果表明，这个假定的四倍体从 CENH3 野生型亲本继承了所有染色体，并且 cenh3 突变植物的基因组丢失了。这项研究提供了证据，表明胡萝卜中 CENH3 的修饰有可能诱导胡萝卜的基因组消除和倍性变化。
将杂交马铃薯育种科学转化为实践
二倍体马铃薯研究正在蓬勃发展。现在的挑战是将这些研究成果转化为实用的育种计划，培育出农民愿意使用、对最终用户有益的品种。杂交育种是植物改良的首选技术，因为它能给农民和商业利益相关者带来共同利益。杂交育种为农民提供了一种在多个性状上表现优异的统一作物，同时以知识产权保护的激励措施和实现长期遗传收益的高效系统吸引了商业育种者 [1]。最近，Bradshaw 介绍了理论背景，重点介绍了驱动杂交马铃薯育种计划决策的数量遗传学问题 [2]。在这里，我们根据商业育种公司 Solynta 的经验，讨论了杂交育种计划的组成部分。杂交育种计划通常分为几个较小的部分，具有特定的性状目标。这通常表现为分为 (1) 亲本系开发和 (2) 杂交评估计划。前者主要目的是积累有利于复杂性状的等位基因、通过回交程序叠加抗性以及选择高度可遗传的消费者/市场性状，而后者主要侧重于确定最佳亲本组合，以及评估产量稳定性和评估特定区域的适应性。因此，将育种目标分散到多个阶段和周期增加了选择数量性状改良的难度，但代价是杂交育种计划设计中的系统复杂性更高 [ 3 ]。在本章中，我们描述了成功的商业杂交育种计划所需的不同组成部分（图 1 ）。它们遵循从应用研究到商业产品开发的轨迹。高品质自交系是基础。
工程病毒样颗粒 (VLP)
过去 20 年来，病毒样颗粒 (VLP) 一直是人们深入研究的主题。基于病毒样颗粒的疫苗在临床前和临床研究中显示出令人鼓舞的安全性和有效性结果。使用病毒样颗粒平台的乙肝、人乳头瘤病毒和戊肝疫苗已引发持久的免疫反应。VLP 疫苗可以通过各种设计进行定制，以引发治疗性体液、细胞介导或免疫调节反应。外来抗原在 VLP 表面的粘附会产生非源自亲本病毒的抗体反应。使用这种技术，可以偶联不同类型的抗原，例如蛋白质、多肽、荚膜多糖和微小化学化合物。嵌合 VLP 旨在改善对病毒样颗粒上呈现的外来肽的免疫反应。来自植物和细菌病毒的病毒样颗粒显示出对各种代谢疾病的良好治疗特性。四种针对具有治疗意义的多肽的免疫药物已进行人体试验。这些疫苗针对血管紧张素 II (ATII)、肿瘤坏死因子 α (TNF α )、β-淀粉样蛋白、生长素释放肽和白细胞介素 1 β (IL-1 β )，分别命名为 AngQb、TNFQb、CAD106、GhrQb 和 IL1bQb。本文概述了嵌合 VLP 平台以及 VLP 在开发针对各种传染病和代谢紊乱的免疫反应方面的成功应用。综述最后强调了与传统疫苗方法相比，基于 VLP 的疫苗接种的优势。马来西亚医学与健康科学杂志 (2024) 20(SUPP10): 281-290。doi:10.47836/mjmhs.20.s10.32
CRISPR/Cas9 介导的番茄红素敲除
摘要：类胡萝卜素是一种有价值的色素，天然存在于所有光合植物和微藻以及某些真菌、细菌和古细菌中。绿色微藻形成了复杂的类胡萝卜素结构，适合高效采光和防光，并通过内源性 2-C-甲基-D-赤藓糖醇 4-磷酸 (MEP) 途径的强大功能具有强大的类胡萝卜素生产能力。先前的研究建立了成功的基因组编辑，并诱导了莱茵衣藻细胞类胡萝卜素含量的显著变化。本研究采用定制的类胡萝卜素途径来工程化生物生产有价值的酮类胡萝卜素虾青素。番茄红素 ε-环化酶 (LCYE) 的功能性敲除和基于非同源末端连接 (NHEJ) 的供体 DNA 在靶位点的整合会抑制 α-胡萝卜素的积累，从而抑制莱茵衣藻中丰富的类胡萝卜素叶黄素和氯黄素的积累，而不会改变细胞适应性。基于 PCR 的筛选表明，96 个再生候选系中有 4 个携带供体 DNA 的 (部分) 整合，并且 β-胡萝卜素以及衍生类胡萝卜素含量增加。与亲本菌株 UVM4 相比，Cr BKT、Pa crtB 和 Cr CHYB 的迭代过表达导致突变体 ∆ LCYE#3 (1.8 mg/L) 中的虾青素积累增加了 2.3 倍，这表明基因组编辑在设计用于虾青素生物生产的绿色细胞工厂方面具有潜力。
细胞外囊泡作为癌症液体活检中有希望的生物标志物资源
抽象的液体活检是一种微创活检方法，它使用体液中的分子作为生物标志物，它吸引了作为一种新的癌症治疗工具的注意力。液体活检具有相当大的临床应用潜力，例如在早期诊断，病理状况监测和基于癌症生物学和个体患者的预测治疗反应的量身定制的治疗发展。细胞外囊泡（EV）是从几乎所有细胞类型中释放出的脂质膜囊泡，它们代表了一种新型的液体活检资源。evs携带复杂的分子货物，例如蛋白，RNA [例如mRNA和非编码RNA（microRNA，转移RNA，圆形RNA和长的非编码RNA）]和DNA片段；这些货物被交付给受体单元，并用作单元间通信系统。电动汽车的分子含量在很大程度上反映了原点细胞，因此显示了细胞类型的特异性。特别是，癌症衍生的EV包含在亲本癌细胞中表达的癌症特异性分子。因此，对癌症衍生的电动汽车的分析可能表明癌症的存在和性质。高速分析技术，例如质谱和高通量测序，已经为EV货物生成了大型数据集，可用于识别许多候选EV相关的生物标志物。在这里，我们将讨论与其他生物资源（例如循环肿瘤细胞和无细胞DNA）相比，基于EV的液体活检的挑战和前景，并总结了已经确定EV作为癌症生物标志物的显着潜力的新型研究。
一种增强荚膜红细菌产氢的定向基因组进化方法
光合细菌（如红细菌）的固氮酶依赖性 H 2 生成已被广泛研究。使用基因操作增加 H 2 产量的一个重要限制是缺乏高通量筛选方法来检测可能的过量生产突变体。之前，我们设计了红细菌菌株，使其在 H 2 反应中发出荧光，并利用它们来识别导致 H 2 过量生产的固氮酶 Fe 蛋白突变。在这里，我们使用紫外线在工程 H 2 感应菌株的基因组中诱导随机突变，并使用荧光激活细胞分选从含有 5 × 10 5 突变体的文库中检测和分离 H 2 过量生产细胞。三轮诱变和菌株选择逐渐使 H 2 产量增加了 3 倍。对五种 H 2 过量生产菌株的全基因组进行了测序，并与亲本感应菌株的全基因组进行了比较，以确定 H 2 过量生产的基础。除了转录激活因子 nifA2 之外，与氮固定相关的已知功能没有发生突变。然而，一些突变被映射到能量产生系统和碳代谢相关功能，这些功能可以将还原力或 ATP 提供给固氮酶。在批量培养中，固氮酶抑制的时间过程实验揭示了固氮酶蛋白水平与其 H 2 和乙烯生产活动之间的不匹配，这表明能量受到限制。在恒化器中培养产生的 H 2 始终比相应的批量培养多 19 倍，揭示了选定的 H 2 过量生产菌株的潜力。
2型糖尿病胰岛素滴定指南
进行胰岛素剂量调整和/或参考糖尿病护理LCS•患者是否不适？考虑感染，酮症酸中毒，高质量状态，胰岛素需求突然出现意外变化，例如：体重减轻，腹痛，黄疸（考虑胰腺原因）。记住脚感染需要及时推荐。也考虑其他药物，例如二甲双胍和sglt2-i-exe dive Day规则•考虑低血糖包括丧失意识，尤其是夜间。需要筛选和记录并进行记录，并在适当的剂量调整•注射技术 - 患者会旋转注射部位，并且是否会有胰岛素吸收可变的，例如：脂肪化亲本？•患者因素 - 饮食，运动，酒精，自我诊断或精神健康问题或药物的任何变化，例如：类固醇？•请勿在单个葡萄糖测量中调整胰岛素剂量，请考虑至少72小时的读数，或者最好是1-2周的读数。检查读数何时进行。记住：即使HBA1C升高，低血糖也可能是一种风险•在适当的情况下，鼓励生活方式，体重减轻，活动和锻炼，•鼓励患者在适当的情况下自我毒素胰岛素自毒素•检查可注射和口服药物的依从性•定期检查DVLA要求。检查患者是否在开车前在2小时窗口内监视毛细血管葡萄糖并确保血糖为“ 5驾驶”。检查患者对低血糖症有足够的意识可安全开车。•讨论育龄妇女怀孕的任何计划，如果考虑怀孕，请参考专业见面的支持（在这里很好）。
用于作物改善和未来农业的基因组工程
到2050年，人口预计将达到100亿（粮农组织，2017年）。我们这个时代的一个主要挑战是学习如何养活扩大的人口并成功地做到这一点。主要是由于绿色革命和植物育种技术的进步，目前的作物产量可以为大多数人口提供足够的食物。然而，由于气候变化和可耕地的可用性有限，作物产量似乎正在稳定，甚至在下降。为了养活100亿人口的全球人口，需要增加60％的生产率（Springmann等，2018）。因此，提高农业生产力和可持续性对整个世界至关重要。迫切需要在作物生产中的科学突破和技术创新，以确保未来的全球粮食安全。遗传变异是农业改善的基础。植物育种的目的是创建和利用这些遗传量。在植物育种的悠久史上（Hickey等，2019），已经使用了四种主要技术：通过基因组编辑，跨育种，突变育种，转基因育种和育种（Chen等，2019；图1）。传统的植物育种（交叉繁殖）涉及植物的靶向穿越，以通过性重组结合理想的特征，在改善农业生产力方面发挥了重要作用。但是，由于杂交只能用于引入亲本基因组中已经存在的特征，因此精英生殖限制的遗传变异性低从1950年代后期开始的第一次绿色革命来阐明这种策略，其中“矮人”的基因突变被繁殖到主要的主食作物中，例如小麦（Triticum aes-ees-tivum）和稻米（Oryza sativa），以获得高品种的品种（Khhush，2001年）。
四基因缺失的伪狂犬病毒株的开发和免疫原性评估
自2011年以来，伪狂犬病毒（PRV）变种的出现导致大量疫苗失败，给中国养猪业造成了严重的经济损失。常规PRV疫苗对这些新出现的变种的疗效有限，这凸显了对新型免疫策略的迫切需求。本研究旨在开发和评估一种具有改进的安全性和免疫原性的新型重组PRV候选疫苗。利用同源定向修复（HDR）-CRISPR/Cas9系统，我们生成了一个重组PRV毒株，称为PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24，其中gI、gE、TK和UL24基因被删除。体外分析表明，重组病毒表现出与亲本株相似的复制动力学和生长曲线。在小鼠和猪模型中评估了重组PRV的免疫学特性。接种PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24的所有动物均存活，未表现出明显的临床症状或病理改变。免疫学测定表明，与Bartha-K61和PRV SX-10 Δ gI/gE/TK菌株相比，PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24引发的gB特异性抗体、中和抗体和细胞因子（包括IFN-γ、IL-2和IL-4）水平明显更高。值得注意的是，与其他疫苗株相比，接种 PRV SX-10 Δ gI/gE/TK/UL24 的小鼠和猪受试者均表现出对变异 PRV SX-10 毒株攻击的增强保护作用。这些发现表明 PRV SX- 10 Δ gI/gE/TK/UL24 代表了一种有前途的 PRV 疫苗候选株，为临床应用中 PRV 的预防和控制提供了宝贵的见解。
利用 CRISPR-Cas9 和体外组装的核糖核蛋白操纵全局调节器 mcrA 上调温曲霉中的次级代谢产物
摘要：丝状真菌基因组测序表明，大多数次级代谢物生物合成基因簇 (BGC) 在标准实验室条件下处于沉默状态。在这项研究中，我们在温氏曲霉中建立了一个体外 CRISPR-Cas9 系统。为了激活原本沉默的 BGC，我们删除了负转录调节因子 mcrA 。当菌株在马铃薯葡萄糖培养基 (PDA) 上培养时，mcrA (mcrA Δ) 的缺失导致总共产生 17 种 SM。在 15 种 SM 中，有 9 种已得到充分表征，包括大黄素 ( 1 )、大黄酸乙酯 ( 2 )、sulochrin ( 3 )、大黄酸乙酯二蒽酮 ( 4 )、14- O-脱甲基sulochrin ( 5 )、( 反式 / 顺式 )-大黄素二蒽酮 ( 6 和 7 ) 和 ( 反式 / 顺式 )-大黄素大黄酸乙酯二蒽酮 ( 8 和 9 )。经发现，这些化合物均由相同的聚酮合酶 (PKS) BGC 产生。随后，我们在 mcrA Δ 背景下针对该 PKS 簇进行了二次敲除。双敲除菌株的代谢物谱揭示了先前未在 mcrA Δ 亲本菌株中检测到的新代谢物。从双敲除菌株中纯化出另外两种 SM，并被鉴定为曲霉酸 B ( 16 ) 和一种结构相关但之前未鉴定的化合物 ( 17 )。这项工作首次提出了一种能够在 A.wentii 中进行靶向基因编辑的简便遗传系统。这项工作还说明了进行双敲除以消除主要代谢产物的实用性，从而能够发现更多的 SM。■ 简介