哺乳动物的植入前胚胎通常与非整倍性抗衡,这是由于配子的减数分裂误差或受精后发生的有丝分裂错误隔离事件而产生的。不管起源如何,错误分离的染色体都被封装在微核(MN)中,这些染色体是从主核上空间分离的。我们对MN形成的许多知识都来自在肿瘤发生过程中分裂的体细胞,但是早期胚胎发生的误差裂解阶段根本不同。一个独特的方面是,经常观察到细胞碎片(CF),即小细胞亚细胞从胚胎囊泡中夹住。cf,并且可能代表对染色体错误隔离的反应,因为它仅在Mn形成后才出现。MN有多种命运,包括封存到CFS中,但是发生这种情况的分子机制仍不清楚。由于核包膜破裂,MN和CFS中包含的染色体材料易于双链DNA断裂。尽管有这种损害,但胚胎仍可能会发展到胚泡阶段,排除含有CFS的染色体,以及非分裂的非各个非各个非各个型胚泡,从参与进一步的开发中。这些是否是纠正MN形成或消除植入潜力较差的胚胎的尝试是未知的,本综述将讨论CF/Blastomere排除DNA去除DNA的潜在影响。我们还将推断有关细胞内介导的细胞内途径的了解,从而介导体细胞中的MN形成和破裂,以培养植入前的胚胎发生以及核芽和DNA如何释放到细胞质中可能会影响整体发育。
抽象的酵母人工染色体克隆是一种用于基因组映射研究的有吸引力的技术,因为很大的DNA片段可以很容易地传播。然而,详细的分析通常需要广泛的印迹杂交技术的应用,因为人工铬的通常仅以每个单倍体基因组的拷贝形式存在。我们已经开发了一个克隆载体和宿主菌株,通过允许人工染色体的副本数量来减轻此问题。矢量包括一个conter粒粒料,可以通过更改碳源来打开或关闭。可以通过选择异源性胸苷激酶基因的表达来实现强大的人工染色体副本的强选择性压力。使用此系统时,大小约100至600千碱基的人造染色体很容易被放大10至20倍。选择性条件并未在测试的任何克隆中引起明显的后栅格。在放大的人造染色体克隆中的丝粒重新激活,从而稳定地维持了20代拷贝数。拷贝数控制在人造染色体分析的各个方面的应用。
1 3p-Medicine实验室,Gda´nsk医科大学,M。Sklodowskiej-Curie 3A,80-210 GDA´nsk,波兰; wiktoria.stankowska@gumed.edu.pl(W.S.); katarzyna.duzowska@gumed.edu.pl(K.D.); marcin.jakalski@gumed.edu.pl(M.J.); magdalena.wojcik@gumed.edu.pl(m.w.-z。); kinga.drezek-chyla@gumed.edu.pl(k.d.-c.); arkadiusz.piotrowski@gumed.edu.pl(A.P.)2乌普萨拉大学的免疫,遗传学与病理学和科学系,BMC,Husargatan 3,751 08 Uppsala,瑞典; daniil.sarkisyan@igp.uu.se(D.S.); bozena.bruhn-olszewska@igp.uu.se(b.b.-o.); hanna.davies@igp.uu.se(H.D.)3 GDA´nsk医科大学,M。Sklodowskiej-Curie 3A,80-210 GDA´NSK,波兰; michal.bienkowski@gumed.edu.pl(m.b。 ); rafal.peksa@gumed.edu.pl(R.P. ); wojciech.biernat@gumed.edu.pl(W.B.) 4肿瘤病理学系,玛丽亚·斯克洛德斯卡(MariaSkłodowska)国家肿瘤学研究所,加恩卡斯卡(Garncarska)11,31-115 krak rand; agnieszka.harazin@krakow.nio.gov.pl(A.H.-L。); marcin.przewoznik@krakow.nio.gov.pl(M.P. ); Michael.hultstrom@mcb.uu.se(M.H. ); robert.frithiof@uu.se(r.f.) ); Jan.dumanski@igp.uu.se(J.P.D.) †这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 ‡这些作者对这项工作也同样贡献。3 GDA´nsk医科大学,M。Sklodowskiej-Curie 3A,80-210 GDA´NSK,波兰; michal.bienkowski@gumed.edu.pl(m.b。); rafal.peksa@gumed.edu.pl(R.P.); wojciech.biernat@gumed.edu.pl(W.B.)4肿瘤病理学系,玛丽亚·斯克洛德斯卡(MariaSkłodowska)国家肿瘤学研究所,加恩卡斯卡(Garncarska)11,31-115 krak rand; agnieszka.harazin@krakow.nio.gov.pl(A.H.-L。); marcin.przewoznik@krakow.nio.gov.pl(M.P.); Michael.hultstrom@mcb.uu.se(M.H.); robert.frithiof@uu.se(r.f.)); Jan.dumanski@igp.uu.se(J.P.D.)†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。‡这些作者对这项工作也同样贡献。); agnieszka.adamczyk@onkologia.krakow.pl(a.a.); janusz.rys@krakow.nio.gov.pl(J.R.)5泌尿外科和肿瘤学诊所,波兰Piechowskiego的Ko´scierzyna专科医院karsas@o2.pl 6 piechowskiego的Ko´scierzyna专科医院一般和肿瘤外科诊所,波兰,83-400 Ko´scierzyna; wojmakar@wp.pl 7 Gda´nsk医科大学泌尿外科系和诊所M. Sklodowskiej-curie 3A,80-210 GDA´nsk,波兰; marcin.matuszewski@gumed.edu.edu.pl 8人畜共科科学中心,乌普萨拉大学医学科学系,阿卡德米斯卡·舒克胡斯(Akademiska Sjukhuset),瑞典751 85乌普萨拉(751 85); josef.jarhult@medsci.uu.se 9外科科学系,麻醉学和重症监护室,乌普萨拉大学,Akademiska Sjukhuset,751 85 Uppsala,瑞典; miklos.lipcsey@uu.se(M.L。10 Hedenstierna实验室,Uppsala大学外科科学系,Akademiska sjukhuset,751 85 Uppsala,瑞典11综合生理学,医学细胞生物学系,Uppsala大学,Uppsala大学,Uppsala大学,BMC,Husargatan 3,Husargatan 3,751 08 Uppsala,uppsala,uppsala,uppsala,sweden uppsala,sweden upean sweden of sweden utia, Skłodowska-Curie国家肿瘤学研究所,Garncarska 11,31-115 KrakÓW,波兰; jtjmed@interia.pl 13哈佛医学院遗传学系,美国马萨诸塞州波士顿大街77号,美国马萨诸塞州02115; giulio@broadinstitute.org 14生物学和药物植物学系GDA´nsk,Hallera,Hallera 107,80-416 GDA´nsk,波兰 *通信:
摘要 成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 核酸酶系统已经能够生成疾病模型并开发许多遗传和非遗传疾病的治疗方法。然而,大规模基因组重排的产生引发了人们对 CRISPR/Cas9 核酸酶方法临床应用的安全性担忧。在这些事件中,由于染色体截断而形成的微核和染色体桥可导致局限于一条或几条染色体的大规模基因组重排。这种被称为染色体碎裂的现象最初是在癌细胞中描述的,人们认为它是由有丝分裂过程中染色体分离缺陷或 DNA 双链断裂引起的。在这里,我们将讨论影响 CRISPR/Cas9 诱导的染色体碎裂(以下称为 CRISPR 碎裂)的因素及其结果、表征这些事件的工具以及将其最小化的策略。 关键词:基因组编辑; CRISPR/Cas9;染色体碎裂;基因治疗;基因毒性;微核;染色体不稳定性。
通常很难使用这些指标选择好的胚胎。因此,有必要阐明异常染色体分离的原因并防止异常胚胎的形成。迄今为止,为了研究异常分离的染色体和微核,已经进行了分析,包括使用一个受精卵的一个细胞对基因进行全面分析,以及对用福尔马林固定的受精卵的染色体观察的荧光观察。但是,由于综合细胞基因表达分析无法区分正常和异常的染色体,并且通过荧光观察观察异常的染色体仅允许分析一部分异常染色体,因此无法详细检查异常染色体。因此,在这项研究中,我们开发了一项技术,可以从染色体异常的小鼠2细胞阶段中去除微核,而无需杀死胚胎,并试图分析遗传切除的微核。
摘要我们已经从人类2,C8.1和C29B的两个等位基因组宇宙中鉴定出了两个等位基因组宇宙,每个粘液均包含两个脊椎动物端粒重复的倒置阵列,并在头对头排列,5'(ttaggg), - (ccctaa), - (ccctaa),3'。序列fln g这个端粒重复是当今人类序列的特征。BAL-31核酸酶实验人造人造染色体的克隆和荧光原位杂交的荧光表明,这些倒置重复的序列均与2 Q13和不同但重叠的人类染色体末端的子集杂交。我们得出的结论是,克隆在宇宙中C8.1和C29B中的基因座是古老的端粒融合的遗物,标志着两个祖先猿染色体融合产生人类染色体的点。
简单总结:实验/病理学观察到基因组混乱(包括大规模易位、染色体碎裂和多倍体癌细胞),凸显了基因组重组在进化中的重要性。测序和生物信息学分析的最新进展凸显了这种染色体多样性。基因组的进化已在宏观进化和物种形成领域以及癌症和肿瘤进展的背景下得到研究。进化是适应环境和为未来生存压力做准备的固有过程。人类细胞具有可塑性,在正常条件下产生基因组多样性的零星时间涉及几种机制,例如在配子发生过程中或在癌症等病理过程中。有趣的是,染色体不稳定的模式在进化和癌症中惊人地相似。在这里,我们将讨论导致从癌症到物种形成的几种染色体模式的一些事件,并讨论与染色体不稳定相关的疾病。
最近的研究表明,不仅基因,而且整个染色体都可以使用定期间隔短的短膜重复序列(CRISPR)(CRISPR) - Crisper相关的蛋白9(Cas9)1 - 5进行设计。在植物育种中应用染色体重组的主要目标是操纵遗传交换6。在这里我们表明,使用染色体重组几乎可以在整个染色体中抑制减数分裂重组。我们能够诱导含有> 17 MB的染色体片段的可遗传反转,该片段包含着丝粒,并覆盖了拟南芥生态型Col-0的大部分染色体2。只有2和0.5 MB长的端粒末端保留在其原始原产中。在与生态型LER-1的杂交后代的单核苷酸多态性标志物分析中,我们检测到倒置的chrosome区域内的跨界群的大量降低,并伴随着交叉转移到远程端的末端。在反转中检测到的几种遗传交换都是源自双跨界的。这不仅表明可遗传的遗传交换可以通过间染色体配对来进行,而且还仅限于生存后代的产生。群集定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR) - 基于危机相关的蛋白质(CAS)基因编辑已彻底改变了植物生物学和育种7。正在开发越来越多的工具来微调单基因和多个基因修饰8 - 10。能够改变染色体上基因的顺序也增加了一个新的特征控制水平:遗传联系的破裂11。为了将有吸引力的特征结合在单个培养基中,育种者通过减数分裂重组12之间的跨亲戚(CO)依赖于父母同种染色体之间的跨界(CO)12。众所周知,诸如倒置等染色体重排,通过抑制重排的区域13 - 18的CO来调节沿染色体的重组景观。例如,在果蝇中,所谓的平衡器染色体的特征是多种替代和其他重排,被广泛使用,导致抑制逆转杂合子中的减数分裂重组18。泛基因组的研究发现,自然染色体后序列在许多农作物物种中都是普遍存在的,并且在驯化4、19 - 24中发挥了重要作用。尽管它们看似善良,但反转也会导致积极影响,例如通过防止重组25来保护有利的等位基因组合。因此,CRISPR – CAS对染色体重排的有针对性诱导具有改变减数分裂重组模式的潜力。通过恢复1.1 MB大小的自然