。cc-by 4.0国际许可(未经Peer Review尚未获得认证)是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。它是制作
。CC-BY 4.0 国际许可证(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是由此预印本的版权持有者于 2024 年 1 月 11 日发布的。 ;https://doi.org/10.1101/2024.01.10.575120 doi:bioRxiv 预印本
摘要:豆科植物能够与土壤细菌(即根瘤菌)建立共生关系。豆科植物与根瘤菌的共生关系会形成共生根瘤,而根瘤菌会固定大气中的氮。宿主植物会控制共生根瘤的数量以满足其氮需求。研究表明,根部在接种根瘤菌和/或硝酸盐后产生的 CLE(CLAVATA3/胚胎周围区域)肽可以控制共生根瘤的数量。此前,研究发现,在蒺藜苜蓿中,MtCLE35 基因会受到根瘤菌和硝酸盐处理的上调,当过表达时,会系统性地抑制根瘤形成。在本研究中,我们获得了几个使用 CRISPR/Cas9 介导系统突变 MtCLE35 基因的敲除系。与野生型植物相比,敲除 MtCLE35 基因的 M. truncatula 品系在硝酸盐存在的情况下产生的根瘤数量增加。此外,在硝酸盐存在的情况下,接种根瘤菌的根中其他两个与结瘤相关的 MtCLE 基因 MtCLE12 和 MtCLE13 的表达水平降低,而硝酸盐处理和接种根瘤菌的对照根中 MtCLE35 基因表达没有显著差异。总之,这些发现表明 MtCLE35 在高硝酸盐条件下对根瘤数量起着关键作用,在高硝酸盐条件下其他与结瘤相关的 MtCLE 基因的表达水平降低。
在成虫成熟过程中,嗜人蚊对人类宿主线索(如体味和二氧化碳)的吸引力逐渐增强。这种寻找宿主行为的习得与嗅觉受体 (OR) 转录本丰度和嗅觉传感神经元 (OSN) 敏感性的年龄依赖性变化相关。人类疟疾媒介按蚊 (Anopheles coluzzii) 的一个 OR 基因 AcolOR39 在成熟雌性中显著下调,而 AcolOR39 的同源配体 sulcatone(人类散发的主要成分)介导了观察到的新生雌性对人体气味的行为抑制。使用 CRISPR – Cas9 诱变敲除 AcolOR39 ,选择性地消除了位于毛状感器中的 OSN 对 sulcatone 的检测。然而,敲除 AcolOR39 既不会改变风洞中幼虫雌性的反应率,也不会改变其飞行行为,这表明在调节蚊子寻找宿主能力的获得方面,还有其他基因参与其中,因此存在冗余。
摘要结节蛋白和结节蛋白样蛋白在豆类和根茎细菌之间的共生关联中起着至关重要的作用。它们的作用超出了豆科物质,因为在各种非纤维化植物中已经鉴定出了许多结节蛋白样蛋白,包括早期结节蛋白样蛋白(ENODL),这意味着它们参与了超越淋巴结的功能,例如营养运输和生长调节。一些ENODL蛋白与植物防御病原体有关,这在感染了Xanthomonas Campestris PV的香蕉中很明显。Musacearum(XCM)引起香蕉Xanthomonas Wilt(BXW)疾病。尽管如此,ENODL在植物防御中的特定作用仍有待完全阐明。发现,在耐BXW的香蕉祖细胞“ musa balbisiana”中发现了穆萨诺德尔3基因,在XCM早期感染后,在抗BXW敏感的品种“ gonja manjaya”中被上调了20倍。为了进一步揭示ENODL基因在疾病抗性中的作用,CRISPR/CAS9系统被用来破坏“ gonja Manjaya”中的musaenodl3基因。对ENODL3编辑事件的分析确认了对Musaenodl3基因的准确操纵。抗病性和基因表达分析表明,编辑Musaenodl3基因会导致对BXW疾病的抗性,其中50%的编辑植物无症状。对Musaenodl3基因的识别和操纵强调了其作为植物病原体相互作用的关键参与者的潜力,为诸如Banana,重要的主食粮食作物和热带资源农民的收入来源提供了新的机会。这项研究提供了ENODL3基因在发展抗病植物中的直接作用的第一个证据。
x 10 7 细胞,实验组不少于1 x 10 6 细胞),进行二代测序后,对实验组和对照组gRNA 进行对
摘要:肥胖及其伴随疾病已成为全球主要的健康问题,目前肥胖是全球第五大死亡原因。复杂的环境和遗传因素是造成当前肥胖流行的原因。饮食、生活方式、化学物质暴露和其他混杂因素在人类中难以控制。小鼠模型有助于研究遗传性体重增加,因为小鼠的遗传和环境风险因素是可以控制的。对具有各种遗传背景和已建立遗传结构的小鼠品系进行研究,为发现和分析与性状相关的基因组位点提供了无与伦比的机会。在本研究中,我们使用了协作杂交 (CC),一种大型重组近交系小鼠品系,使用 CC 小鼠的杂合 Smad 4 敲除谱进行预测研究,以了解和有效识别体重增加的倾向。雄性 C57Bl/6J Smad4+/− 小鼠与来自 10 个不同 CC 品系的雌性小鼠交配,产生 F1 小鼠 (Smad4+/− x CC)。每周测量一次体重 (BW),直至第 16 周,然后每月测量一次,直至研究结束(第 48 周)。评估并呈现所评估特征的遗传力 (H2)。对用于预测小鼠体重变化和基因型的各种机器学习算法进行了比较分析。我们的数据显示,在实验过程中,不同 CC 品系的 F1 小鼠的体重记录在野生型和突变型 Smad4 小鼠之间有所不同。遗传背景会影响体重增加,在杂合 Smad4 敲除的情况下,一些品系体重增加更多,而其他品系体重增加较少,但总的来说,除了少数品系外,突变会导致小鼠超重。在对照组和突变组中,雌性 %BW 的遗传力 (H2) 值高于雄性。此外,具有野生型基因型的两种性别都比突变组表现出更高的遗传力值。逻辑回归使用机器学习提供最准确的小鼠基因型预测。我们计划在更多 CC 品系和每品系小鼠上验证所提出的方法,以扩大机器学习用于 BW 预测的文献。
CRISPR 干扰 (CRISPRi) 是一种在哺乳动物细胞中沉默基因的高效方法,它采用酶失活形式的 Cas9 (dCas9) 与一个或多个与靶基因转录起始位点互补 20 个核苷酸 (nt) 的向导 RNA (gRNA) 复合。此类 gRNA/dCas9 复合物与 DNA 结合,阻碍目标基因座的转录。在这里,我们提出了一种替代的基因抑制策略,即使用活性 Cas9 与截短的 gRNA (tgRNA) 复合。Cas9/tgRNA 复合物与特定靶位点结合而不会触发 DNA 切割。当靶向转录起始位点附近时,这些短的 14-15 nts tgRNA 可有效抑制果蝇体细胞组织中几种靶基因的表达,而不会产生任何可检测到的靶位点突变。 tgRNA 在与 Cas9-VPR 融合蛋白复合时还可以激活靶基因表达或调节增强子活性,并且可以整合到基因驱动中,其中传统 gRNA 维持驱动,而 tgRNA 抑制靶基因表达。
高效基因敲除和遗传相互作用:IN4MER CRISPR/Cas12a 多重敲除平台 Nazanin Esmaeili Anvar 1,2,* , Chenchu Lin 1,* , Xingdi Ma 1,2,* , Lori L. Wilson 1 , Ryan Steger 3 , Annabel K. Sangree 3 , Medina Colic 1 , Sidney H. Wang 4 , John G. Doench 3 , Traver Hart 1,5,6
此预印本版的版权持有人于2023年8月31日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.08.30.554628 doi:Biorxiv Preprint
