简介:自 COVID-19 大流行开始以来,已报告 COVID-19 患者的临床表现范围广泛,从无症状感染到轻度或重度疾病和死亡。研究表明了几种可能影响 COVID-19 临床结果的因素。促炎状态和抗病毒反应受损被认为是重症 COVID-19 的主要促成因素。考虑到线粒体在调节对病原体的免疫反应、促炎信号传导和细胞死亡方面发挥着重要作用,它在 SARS-CoV-2 感染中受到了广泛关注。最近的研究表明,高水平的无细胞线粒体 DNA(cf-mtDNA)与 COVID-19 重症监护病房 (ICU) 入院和死亡风险增加有关。然而,关于 SARS-CoV-2 感染中 cf-mtDNA 的研究很少,主要集中于重症 COVID-19 病例。在本研究中,我们调查了 COVID-19 患者的 cf -mtDNA 拷贝数,并比较了无症状病例和有症状病例,并评估了临床价值。我们还确定了研究组中的 cf -核 DNA (cf -nDNA) 拷贝数和线粒体转录因子 A (TFAM) mRNA 水平。
图 1. SD108 中全基因组整合位点的计算机筛选算法。(A)选择基因间位点中的 gRNA 进行 iCas9 介导的整合。扫描基因组中的“NGG”PAM 以获得向导 RNA 文库。筛选 gRNA 以尽量减少潜在的脱靶,并根据其基因组位置进行过滤。(B)结合各种因素对实验筛选的基因组位点进行优先排序。根据寡核苷酸合成和质粒克隆标准对 gRNA 及其相应的同源臂进行改进。实施设计规则以确保菌株稳定性,避免破坏调控元件并包括基因必需性信息,同时添加基因密度作为开放染色质的代理。结合转录组学数据来选择靠近转录活性基因的位点。
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疾病模型和药理学营救对常染色体显性视网膜炎1与Rho拷贝数变化相关的色素2 3 4 Sangeetha Kandoi 1,2,Cassandra Martinez 1,2 1,2,Kevin Xu Chen 2,Miika Mehine 3,Miika Mehine 3,Brian C. Ophthalmology, University of California San Francisco, CA, USA 8 2 Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine & Stem Cell Research, 9 University of California San Francisco, CA, USA 10 3 Blueprint Genetics, Helsinki, Finland 11 4 Section on Cellular Differentiation, Division of Translational Medicine, Eunice Kennedy 12 Shriver National Institute of Child Health and Human Development, National Institutes of 13 Health,美国医学博士贝塞斯达。14 15 16通讯作者:Deepak A. Lamba。35 Medical Center Way,IRM,旧金山17 CA 94143。电子邮件:deepak.lamba@ucsf.edu 18 19 20 21 22资金信息:NEI R01 EY032197和CIRM DISC0-14449(D.A.L),U24 23 EY 029891(D.A.L和J.L.L和J.L.D) 25核心NIH/NEI P30 EY002162,以及从研究中获得26盲人的无限制赠款,纽约,纽约,27 28 29商业关系披露:30 Sangeetha Kandoi -31 Cassandra Martinez -Cassandra Martinez-无32 Kevin Xu Chen -33 Kevin Xu Chen -None 33 Miika Mehine -33 Miika Mehine -34 Brian C.无37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
方法 • 开发了生物信息学流程来识别和确定全基因组基因间整合位点的优先顺序,并筛选了引导 RNA(gRNA)切割效率、基因盒整合效率、由此产生的细胞适应性和 GFP 表达水平的位点,• 构建了着陆垫系统以实现在一轮转化中多个基因或基因的多拷贝的整合,• 通过整合多个拷贝的 5-氨基乙酰丙酸合酶来产生 5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)和使用单个 gRNA 产生琥珀酸的生物合成途径,在 I. orientalis 中展示了该系统。
非传统酵母东方伊萨酵母 (Issatchenkia orientalis) 的强健特性使其能够在高酸性条件下生长,因此,人们对使用多种碳源生产有机酸的兴趣日益浓厚。最近,东方伊萨酵母的遗传工具箱的开发,包括附加型质粒、多个启动子和终止子的特征以及 CRISPR-Cas9 工具,简化了东方伊萨酵母的代谢工程工作。然而,由于缺乏有效的多拷贝整合工具,多重工程仍然受到阻碍。为了促进通过多重 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑构建大型复杂代谢途径,我们开发了一条生物信息学流程来识别和确定全基因组基因间位点的优先级,并表征了位于 21 个基因间区域的 47 个 gRNA。对这些位点进行了向导 RNA 切割效率、基因盒的整合效率、由此产生的细胞适应度和 GFP 表达水平的筛选。我们进一步利用来自这些已充分表征的基因座的组件开发了一种着陆垫系统,该系统可帮助利用单个引导 RNA 和用户选择的多个修复模板整合多个基因。我们已经证明了利用着陆垫同时将 2、3、4 或 5 个基因整合到目标基因座中,效率超过 80%。作为概念验证,我们展示了如何通过一步整合多个位点的五个基因拷贝来提高 5-氨基乙酰丙酸的产量。我们进一步证明了该工具的效率,即利用单个引导 RNA 和五个不同的修复模板整合五个基因表达盒,构建了琥珀酸生产代谢途径,从而在批量发酵中生产出 9 g/L 的琥珀酸。这项研究证明了单个 gRNA 介导的 CRISPR 平台在非传统酵母中构建复杂代谢途径的有效性。该着陆垫系统将成为 I. orientalis 代谢工程的宝贵工具。
长度至少为 1 千碱基 (kb) 且重复序列同一性超过 90% 的 DNA 旁系同源物被归类为低拷贝重复 (LCR) 或片段重复 (SD)。它们占基因组的 6.6%,聚集在特定的基因组位点上。由于这些重复区域之间的序列同源性很高,它们可能在减数分裂期间错位,导致非等位基因同源重组 (NAHR),并导致结构变异,例如缺失、重复、倒位和易位。当此类重排导致临床表型时,它们被归类为基因组疾病。较大基因组片段的多个副本的存在为进化提供了机会。首先,人类谱系中新基因的产生将导致人类特有的特征和适应性。其次,人类群体之间的 LCR 变异可能导致表型变异。因此,与 LCR 相关的重排倾向应该在进化优势的背景下进行解释。
样本采集时的中位年龄为 56 岁(四分位距 45-65 岁),69.5% 为女性,种族为 73% 白人、7% 亚裔、12% 黑人、11% 未知,9% 为西班牙裔(表 1)。 ERBB2 CNG 见于 18 种癌症亚型(图 1),其中最常见的恶性肿瘤是:乳腺癌 (n = 68)、非小细胞肺癌 (NSCLC, n = 25)、结直肠癌 (n = 18)、胃食管癌 (n = 17, 15 例腺癌, 2 例鳞状细胞癌)、胰腺癌 (n = 11)、子宫癌 (n = 11)、膀胱 / 上尿路癌 (n = 7)、卵巢 / 输卵管癌 (n = 4)、胆道癌 (n = 3) 和小细胞肺癌 (SCLC, n = 3)(图 1)。ERBB2 CNG 也见于肛门癌、原发性癌不明、宫颈癌、黑色素瘤、神经内分泌癌、肾细胞癌和唾液腺癌患者(各 n = 1)。如果进行组织 NGS 检测,用于 IHC 和 NGS 检测的活检部位为肝脏(37%)、淋巴结(18%)、肺(12%)、骨(7%)、中枢神经系统(5%)、皮肤(5%),其余来自其他部位,最常见的是乳房。
背景:组织和血液中的线粒体 DNA 拷贝数 (mtDNAcn) 可能在糖尿病和重度抑郁等情况下发生改变,并可能在衰老和长寿中发挥作用。然而,人们对 mtDNAcn 与情绪状态、代谢健康和长寿相关的人格特质之间的关联知之甚少。本研究检验了血液 mtDNAcn 与人格特质相关并介导人格与死亡率之间关联的假设。方法:我们使用修订版 NEO 人格量表 (NEO-PI-R) 评估了五大人格领域和方面,使用流行病学研究中心抑郁量表 (CES-D) 评估了抑郁症状,从全基因组测序中估计了 mtDNAcn 水平,并追踪了巴尔的摩老龄化纵向研究参与者的死亡率。结果在 SardiNIA 项目中得到了复制。结果:我们发现 mtDNAcn 与神经质领域及其方面呈负相关,与其他四个领域的方面呈正相关。这些影响的方向和大小在 SardiNIA 队列中得到了复制,并且在两个样本中对潜在混杂因素的调整都很稳健。与神经质的发现一致,抑郁症状越高,mtDNAcn 越低。最后,mtDNAcn 介导了人格与死亡风险之间的关联。