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World File Search System基因组
基因组编辑工具
瑞典皇家科学院决定将 2020 年诺贝尔化学奖授予 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer A. Doudna，以表彰他们开发了一种基因组编辑方法。引言 1953 年，JD Watson 和 FHC Crick 报告了 DNA 的分子结构 [1]。从那时起，科学家们就一直试图开发能够操纵细胞和生物遗传物质的技术。随着 RNA 引导的 CRISPR-Cas9 系统的发现，一种简单有效的基因组工程方法现已成为现实。这项技术的发展使科学家能够修改各种细胞和生物中的 DNA 序列。基因组操作不再是实验的瓶颈。如今，CRISPR-Cas9 技术被广泛应用于基础科学、生物技术和未来治疗学的开发 [2]。在原核生物中发现 CRISPR-Cas 系统。最终导致发现用于基因组编辑的强大的 CRISPR-Cas9 系统的工作始于鉴定细菌和古菌中存在的重复基因组结构。 1987 年，一份报告指出大肠杆菌基因组中存在一个不寻常的重复结构，该结构包含五个高度同源的 29 个碱基对 (bp) 序列，包括 14 bp 的二元对称序列，其间散布着 32 bp 的可变间隔序列 [3]。几年后，在嗜盐古菌 Haloferax mediterranei 的基因组中也发现了类似的重复结构，其中有 14 个几乎完全保守的 30 bp 序列，以规律的距离重复 [4]。后续的生物信息学分析表明，这些类型的重复在原核生物中很常见，且都具有相同的特殊特征：一个短的部分回文元素成簇出现，并被独特的恒定长度的中间序列隔开，这表明其起源于祖先并具有高度的生物学相关性 [5]。从此引入了术语 CRISPR，这是成簇的规律间隔的短回文重复序列的缩写 [6]。了解 CRISPR 功能的重要一步是鉴定出 CRISPR 相关 (cas) 基因，这是一组仅存在于含有 CRISPR 的原核生物中且始终位于 CRISPR 相邻位置的基因。鉴定出的 cas 基因编码的蛋白质具有解旋酶和核酸酶基序，表明其在 DNA 代谢或基因表达中发挥作用 [6]。与 CRISPR 的关联被用作定义特征，在接下来的几年中，描述了许多 Cas 蛋白亚家族 [7, 8]。CRISPR 位点的功能重要性一直难以捉摸，直到 2005 年，研究人员注意到独特的 CRISPR 序列来自可传播的遗传元件，例如噬菌体和质粒 [9-11]。携带这些特定序列的原核生物似乎可以免受感染，因为含有与间隔序列匹配的序列（称为原间隔序列）的质粒或病毒通常不存在于携带间隔序列的原核生物中 [9, 11]。这些相关发现表明 CRISPR 在原核生物防御入侵外来 DNA 方面发挥着作用，间隔序列被描述为“过去‘遗传攻击’的记忆” [10]。已经证明 CRISPR 转录成长 RNA
脑肿瘤的基因组医学
随着 DNA 测序的发展和分子靶向药物的开发等基因组医学技术的快速进步，精准癌症医学时代已经开始。2019 年，日本建立了全国性的基因组医学系统，癌症基因组合测序开始被纳入国民健康保险。然而，脑肿瘤患者并没有从基因组医学中获益太多，尽管神经胶质瘤含有许多潜在的分子靶点，例如 EGFR、IDH1/2、BRAF 和组蛋白 H3K27 的改变。针对这些分子的靶向疗法目前正在热烈开发中；然而，这种尝试尚未取得显著的成功。到目前为止，只有有限数量的针对脑肿瘤的靶向药物可用，例如免疫检查点、神经营养酪氨酸受体激酶 (NTRK) 和布鲁顿酪氨酸激酶 (BTK) 抑制剂，并且仅在有限的情况下使用。治疗脑肿瘤的药物研发仍面临诸多障碍，包括由于发病率较低而难以开展临床试验，以及药物难以通过血脑屏障 (BBB)。此外，脑肿瘤也存在许多癌症的普遍问题，例如肿瘤异质性。我们希望克服这些问题可以让精准基因组医学为恶性胶质瘤等脑肿瘤患者带来更多益处。此外，仔细考虑伦理、法律和社会问题 (ELSI) 也很重要，因为这对于与患者保持良好关系必不可少，而这正是基因组医学推广的关键之一。
基因组编辑漫画
资料来源： Fridovich-Keil, JL (2023 年 12 月 8 日)。基因编辑。大英百科全书。https://www.britannica.com/science/gene-editing • 基因组编辑是如何使用的？ (2017)。国家人类基因组研究所。https://www.genome.gov/about-genomics/policy-issues/Genome-Editing/How-genome-editing-is-used • 什么是基因组编辑和 CRISPR-Cas9？ (2022 年 3 月 22 日)。MedlinePlus。https://medlineplus.gov/genetics/understanding/genomicresearch/genomeediting/
秘鲁基因组计划
Heinner 1,2,3, Omar Caceres 1, Cesar Sanchez 1, Carlos Padilla 1, Omar Trujillo 1, Victor Border 4,5, Luis Jaramillo-Valverde 2, Julio A. Carolina Silva-Carvalho 6, Mary Horton 7, Cristina M Lanata 7, Alessandra Carnevale 8, Sandra Romero-Hidalgo 8, Victor Acuña-class 10, Pedro Novoa-Bellota 11, Roberto Frisancho 12, Ruth Shady-Solis 11, Pedro Flores-Villanueva 2, Timothy D. O'Connor 4, Manuel Corpas 13,14,15, Eduardo Tarazona-Santos 6 1 National Institute of Salud, Lima, Peru 2 Inbiomedic Research and Technology, Lima From Huanuco, Huanuco, Peru 4 University of Maryland - Institute for Health Computing, 5 Institute for Genomes Sciences, University of Maryland School of Medicine 6 Department of Genetics, Ecology and Evolution, Institute of Biological Sciences, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil 7 National Human Human Genome Research Institute National Genomic Medicine (Inmegen), Mexico City, Mexico. 9 墨西哥墨西哥城 INMEGEN 化学学院生物系应用人群基因组学中心 10 墨西哥墨西哥城国家人类学和历史学院 (ENAH) 11 秘鲁文化部 003 执行单位卡拉尔考古区，秘鲁利马
LMS基因组实验室
•Simpson Ragdale H.等。（parrinello'Sgroup）损伤素素突变的星形胶质细胞，以降低生命。currbiol。2023 3月27日； 33（6）：1082-1098•Ho Kwongli等。（sriskandan'sgroup）2023年出现的毒素M1ukstreptoccus pyogeness和相关的sublineage的表征。APR; 9（4）：MGEN000994•Page N.等。（galizi'sgroup）Anopheles gambiaeSpermatogenese的单细胞分析定义了X染色体的减数分裂沉默和X染色体的前表达的发作。communbiol。2023年8月15日； 6（1）：850•CEIRE J.Wincottet Al。（Matthew Child''组）原生动物病原体的细胞条形码揭示了弓形虫gondiihost定殖的宿主内部人群动力学。细胞报告方法2022第2卷，第8期，100274•REDHAIS。等。（Miguel-Aliaga'Sgroup）2020肠锌传感器调节食物摄入和发育生长。自然。580（7802）：263-268。 doi：10.1038/s41586-020-2111-5。
基因组医学的人工智能
考虑到为在医疗保健领域实现人工智能而进行的大量资金投入和政策工作，尽早解决上述优先事项至关重要，这是加速采用成熟人工智能技术的更广泛努力的一部分。这样，当健康、基因组学、监管和伦理方面的专家齐心协力时，人工智能的应用将为揭示我们基因组中编码的复杂性以造福健康提供重要机会。
基因组报告示例
基因组坐标位置渗透载体表型基因覆盖g.8003996666delc（Chr17，grch38）外显子3高3个高note note note note note note note note 15倍变体解释：p.ala83valfsx84在CCDC40中的p.ala83valfsx84变异，先前在19个雄性和7型杂质的helel helesozygous and pc n hymozygous and pc contia和7 compio and syzygous and；在1个纯合受影响的亲戚中与疾病隔离（Becker-Heck 2011 PMID：21131974，Nakhleh 2012 PMID：22499950，Antony 2013 PMID：23255504，Zariwala，2013 PMID：23891469）。该变体已在gnomad（http://gnomad.broadinstitute.org）中鉴定出0.074％（860/1167354）的非欧洲欧洲染色体。但是，此频率足够低，可以与隐性等位基因频率保持一致。在Clinvar中也报道了这种变体（变体ID 31069）。该变体被预测会引起移架，从而改变蛋白质的氨基酸序列，从位置83开始，并导致下游的过早终止密码子84氨基酸。然后预测这种改变会导致截短或不存在的蛋白质。功能研究表明，CCDC40功能的丧失导致纤毛结构和运动异常（Becker-Heck 2011 PMID：21131974）。总而言之，该变体符合标准，该标准被归类为常染色体隐性原发性睫状运动障碍的致病性。ACMG/AMP标准应用：PVS1，PM3_VERYSTRONG，PM2_SUPPORTING，PP1。疾病信息：原发性睫状运动障碍是一种罕见的遗传病，在遗传上是异质的。它与复发性呼吸道感染，内脏异常定位以及不育有关。这是由于器官和组织衬里发现的纤毛和鞭毛的运动性异常。呼吸道感染，粘液清除率降低，鼻塞和慢性咳嗽始于幼儿，可能导致支气管扩张。Situs Inversus Totalis是所有内脏器官的镜像逆转，在40-50％的个体中发现。雌性运动障碍的雄性由于精子运动异常而经常是不育的，而患有这种疾病的女性有时可能是由于输卵管中的纤毛异常引起的。其他症状可能包括大脑中的复发性耳朵感染和脑积水。Pathogenic variants in CCDC40 contribute to 3-4% of primary ciliary dyskinesia (Medline Plus: https://medlineplus.gov/genetics/condition/primary-ciliary-dyskinesia, GeneReviews: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1122).家族性和生殖风险疾病患病率（估计）载体频率（估计）生殖风险（估计）1/16000（https://medlineplus.gov/genetics/conditics/condition/primary-ciliary-ciliary-ciliary-dyskinesia）
基因组数据的网络安全
遗传测序技术已经提高了，因此对整个基因组进行测序是可行且负担得起的。许多微生物，植物和动物物种的全部或部分基因组序列都存在于美国国立卫生研究院（NIH），联邦调查局（FBI）以及直接访问（DTC）基因测试提供者的开放访问，受控访问或私人数据库中。随着这个时代的发展，由于网络安全攻击针对行政命令（EO）的网络安全攻击，对美国国家安全，其经济，其生物技术行业及其公民的风险有了新的认识。此外，人类遗传信息需要遵守围绕隐私的政策，法律和道德规范。尽管如此，某些基因组数据的固有价值在于能够与更广泛的社区共享信息，从而有必要平衡访问限制与数据共享功能。
