ormal造血是由多能造血干细胞(HSC)维持的,这些干细胞能够自我更新并在一个个体的整个生命中产生分化的细胞。这些细胞命运的决策的特征是转录细胞态的变化,是由可遗传的表观遗传过程介导的,特别是核小体蛋白的翻译后修饰和DNA的直接甲基化。染色质结构中的这些变化由特定的“作者”和“橡皮擦”酶协调,并特别受表观遗传“读者”的约束。急性髓细胞性白血病(AML)是由于这种有序转录进展的失调而引起的,导致侵袭性疾病的特征是分化和增殖增加。此外,转录调节剂和染色质修饰剂的突变在AML中复发。重要的是,由此产生的表观遗传变化是塑性的,临床证据表明,靶向表观遗传学改变可以重置具有临床相关结果的病理转录程序。从这个角度来看,我们将概述针对AML中染色质的代理的发展方面的最新进展。我们将重点放在3个领域:(1)靶向突变的IDH蛋白; (2)旨在靶向混合二线白血病(MLL) - 诱变的疗法; (3)针对转录激酶CDK9和CDK7。
1。P. Baumann,F。E. Benson,S。C. West,Human Rad51蛋白在体外促进ATP依赖性同源配对和链转移反应。Cell 87,757-766(1996)。 2。 F. E. Benson,A。Stasiak,S。C。West,人类Rad51蛋白的纯化和表征,大肠杆菌的类似物。 EMBO J 13,5764-5771(1994)。 3。 y。 Sun,T。J. McCorvie,L。A. Yates,X。Zhang,同源重组的结构基础。 单元格。 mol。 生命科学。 77,3-18(2020)。 4。 D. K. Bishop,RecA同源物DMC1和RAD51相互作用,在减数分裂染色体突触之前形成多个核复合物。 Cell 79,1081-1092(1994)。 5。 A. Carver,X。Zhang,Rad51细丝动力学及其拮抗调节剂。 Semin Cell Dev Biol 113,3-13(2020)。 6。 Y. W. Chan,S。C. West,一种由同源重组产生的新的超级后期桥。 细胞周期17,2101-2109(2018)。 7。 A. Piazza,W。D. Wright,W.-D。海耶尔(Heyer),多侵略是诱导染色体重排的重组副产物。 单元格170,760-773.E715(2017)。 8。 K. Schlacher,H。Wu,M。Jasin,一种独特的复制叉保护途径将fanconi贫血肿瘤抑制剂连接到RAD51-BRCA1/2。 癌细胞22,106-116(2012)。 9。 S. Tye,G。E。Ronson,J。R。Morris,道路上的叉子:同源重组和停滞的复制叉保护部分。 Semin Cell Dev Biol 113,14-26(2021)。Cell 87,757-766(1996)。2。F. E. Benson,A。Stasiak,S。C。West,人类Rad51蛋白的纯化和表征,大肠杆菌的类似物。EMBO J 13,5764-5771(1994)。3。y。Sun,T。J. McCorvie,L。A. Yates,X。Zhang,同源重组的结构基础。单元格。mol。生命科学。77,3-18(2020)。 4。 D. K. Bishop,RecA同源物DMC1和RAD51相互作用,在减数分裂染色体突触之前形成多个核复合物。 Cell 79,1081-1092(1994)。 5。 A. Carver,X。Zhang,Rad51细丝动力学及其拮抗调节剂。 Semin Cell Dev Biol 113,3-13(2020)。 6。 Y. W. Chan,S。C. West,一种由同源重组产生的新的超级后期桥。 细胞周期17,2101-2109(2018)。 7。 A. Piazza,W。D. Wright,W.-D。海耶尔(Heyer),多侵略是诱导染色体重排的重组副产物。 单元格170,760-773.E715(2017)。 8。 K. Schlacher,H。Wu,M。Jasin,一种独特的复制叉保护途径将fanconi贫血肿瘤抑制剂连接到RAD51-BRCA1/2。 癌细胞22,106-116(2012)。 9。 S. Tye,G。E。Ronson,J。R。Morris,道路上的叉子:同源重组和停滞的复制叉保护部分。 Semin Cell Dev Biol 113,14-26(2021)。77,3-18(2020)。4。D. K. Bishop,RecA同源物DMC1和RAD51相互作用,在减数分裂染色体突触之前形成多个核复合物。Cell 79,1081-1092(1994)。 5。 A. Carver,X。Zhang,Rad51细丝动力学及其拮抗调节剂。 Semin Cell Dev Biol 113,3-13(2020)。 6。 Y. W. Chan,S。C. West,一种由同源重组产生的新的超级后期桥。 细胞周期17,2101-2109(2018)。 7。 A. Piazza,W。D. Wright,W.-D。海耶尔(Heyer),多侵略是诱导染色体重排的重组副产物。 单元格170,760-773.E715(2017)。 8。 K. Schlacher,H。Wu,M。Jasin,一种独特的复制叉保护途径将fanconi贫血肿瘤抑制剂连接到RAD51-BRCA1/2。 癌细胞22,106-116(2012)。 9。 S. Tye,G。E。Ronson,J。R。Morris,道路上的叉子:同源重组和停滞的复制叉保护部分。 Semin Cell Dev Biol 113,14-26(2021)。Cell 79,1081-1092(1994)。5。A.Carver,X。Zhang,Rad51细丝动力学及其拮抗调节剂。Semin Cell Dev Biol 113,3-13(2020)。6。Y. W. Chan,S。C. West,一种由同源重组产生的新的超级后期桥。细胞周期17,2101-2109(2018)。7。A. Piazza,W。D. Wright,W.-D。海耶尔(Heyer),多侵略是诱导染色体重排的重组副产物。 单元格170,760-773.E715(2017)。 8。 K. Schlacher,H。Wu,M。Jasin,一种独特的复制叉保护途径将fanconi贫血肿瘤抑制剂连接到RAD51-BRCA1/2。 癌细胞22,106-116(2012)。 9。 S. Tye,G。E。Ronson,J。R。Morris,道路上的叉子:同源重组和停滞的复制叉保护部分。 Semin Cell Dev Biol 113,14-26(2021)。A. Piazza,W。D. Wright,W.-D。海耶尔(Heyer),多侵略是诱导染色体重排的重组副产物。单元格170,760-773.E715(2017)。8。K. Schlacher,H。Wu,M。Jasin,一种独特的复制叉保护途径将fanconi贫血肿瘤抑制剂连接到RAD51-BRCA1/2。癌细胞22,106-116(2012)。9。S. Tye,G。E。Ronson,J。R。Morris,道路上的叉子:同源重组和停滞的复制叉保护部分。Semin Cell Dev Biol 113,14-26(2021)。10。H. L. Klein,Rad51过表达对正常和肿瘤细胞的后果。DNA修复(AMST)7,686-693(2008)。11。R。B. Jensen,A。Carreira,S。C. Kowalczykowski,纯化的人BRCA2刺激了Rad51介导的重组。自然467,678-683(2010)。12。L. A. Greenhough等。,RAD51B – RAD51C – RAD51D -XRCC2肿瘤抑制剂的结构和功能。自然619,650-657(2023)。13。Y. Rawal等。,在同源重组中对BCDX2复杂功能的结构见解。自然619,640-649(2023)。14。E. Antony等。 ,SRS2通过蛋白质 - 蛋白质相互作用触发ATP周转和RAD51与DNA解离的蛋白质蛋白质相互作用来解散RAD51丝。 mol Cell 35,105-115(2009)。 15。 J. Simandlova等。 ,FBH1解旋酶在体外破坏RAD51丝,并调节哺乳动物细胞中的同源重组*。 生物学杂志288,34168-34180(2013)。 16。 J. D. Ward等。 ,重叠的机制促进了减数分裂双链破裂修复期间突触后RAD-51细丝拆卸。 mol细胞37,259-272(2010)。 17。 M. Ito等。 ,Fignl1 AAA+ ATPase重塑了舒适性DNA复制和减数分裂重组中的RAD51和DMC1丝。 nat。 社区。 14,6857(2023)。 18。 J. Yuan,J。Chen,有效的同源重组修复需要含Fignl1的蛋白质复合物。 proc。E. Antony等。,SRS2通过蛋白质 - 蛋白质相互作用触发ATP周转和RAD51与DNA解离的蛋白质蛋白质相互作用来解散RAD51丝。mol Cell 35,105-115(2009)。15。J. Simandlova等。,FBH1解旋酶在体外破坏RAD51丝,并调节哺乳动物细胞中的同源重组*。生物学杂志288,34168-34180(2013)。16。J. D. Ward等。 ,重叠的机制促进了减数分裂双链破裂修复期间突触后RAD-51细丝拆卸。 mol细胞37,259-272(2010)。 17。 M. Ito等。 ,Fignl1 AAA+ ATPase重塑了舒适性DNA复制和减数分裂重组中的RAD51和DMC1丝。 nat。 社区。 14,6857(2023)。 18。 J. Yuan,J。Chen,有效的同源重组修复需要含Fignl1的蛋白质复合物。 proc。J. D. Ward等。,重叠的机制促进了减数分裂双链破裂修复期间突触后RAD-51细丝拆卸。mol细胞37,259-272(2010)。17。M. Ito等。,Fignl1 AAA+ ATPase重塑了舒适性DNA复制和减数分裂重组中的RAD51和DMC1丝。nat。社区。14,6857(2023)。18。J. Yuan,J。Chen,有效的同源重组修复需要含Fignl1的蛋白质复合物。proc。natl。学院。SCI。 110,10640-10645(2013)。 19。 Q. Zhang等。 ,flip-fignl1复合物调节在同源重组和复制叉重新启动中RAD51/DMC1的解离。 核酸Res 43,GKAD596(2023)。SCI。110,10640-10645(2013)。19。Q. Zhang等。 ,flip-fignl1复合物调节在同源重组和复制叉重新启动中RAD51/DMC1的解离。 核酸Res 43,GKAD596(2023)。Q. Zhang等。,flip-fignl1复合物调节在同源重组和复制叉重新启动中RAD51/DMC1的解离。核酸Res 43,GKAD596(2023)。
光的本质或有时是显微镜的设计,在图像采集过程中引入了偏见和系统错误。取决于分析的类型,因此有必要通过产生与不同荧光团同时标记的探针和/或产生颜色交换的探针(两组交换荧光团的探针)来评估诸如色差等误差(请参阅第3.4.5节)。这比简单地对安装介质中的荧光标记的珠子进行想象更准确,因为对照和实际实验环境之间的光路相同。在基于划痕的探针的情况下,可以用不同的荧光团标记一个探针的1.2-1.7 kb片段,即在6-碎片场景和3色鱼实验中,一种碎片1和4的颜色,另一种用于片段2和5的颜色,另一种颜色再次用于片段3和6。对于寡头,可以使用与主要的荧光团标记的次级寡聚。[图1附近]
基因组编辑对于医学和研究目的都具有重要价值。未来的医学应用包括纠正与疾病相关的突变、破坏致病基因,甚至引入新基因(例如,使免疫系统对肿瘤细胞敏感)。研究应用范围从在细胞系或生物体中创建敲除/敲除,和/或引入突变,以研究特定蛋白质、通路或过程的作用,到创建人源化疾病模型。鉴于实际应用的诱人范围,人们在开发基因组编辑方法方面付出了相当大的努力也就不足为奇了。引入基因组变化的传统方式是使用自发重组,要么引入 DNA 突变,要么插入允许进一步使用重组酶(如 Cre)切除基因的序列 [参见 Sauer (2002) 的评论]。随后,锌指核酸酶 (ZFN) 和转录激活因子样效应物核酸酶 (TALEN) 的发现,使得该领域取得了长足的进步,因为它们可以在所需的基因组位置而不是随机的位置引入 DNA 断裂 [参见 Gaj 等人 (2013) 的综述]。尽管如此,基因组编辑领域最大的进步是最近发现的成簇的规律间隔回文重复 (CRISPR) 相关 (Cas) 系统 (Ishino 等人,1987 年;Jansen 等人,2002 年;Jinek 等人,2012 年;Cong 等人,2013 年;Mali 等人,2013 年)。
从酵母到哺乳动物,真核生物基因组可以根据发育或环境状态进行广泛转录。据估计,大多数裂殖酵母 (S. pombe) 和人类基因组都具有转录能力 [1,2]。尽管蛋白质编码基因在所有转录基因组单位中只占极小部分,但它们在历史上获得了最多的研究关注。然而,鉴于新一代测序和基因组编辑方法的最新进展,人们越来越多地参与阐明编码调控 RNA 的基因的功能相关性。这些包括非编码 RNA 和具有编码和非编码双重属性的双功能 RNA。非编码基因的转录产物可大致分为小分子非编码 RNA 或长分子非编码 RNA (lncRNA)。小的非编码 RNA 长度小于 200 个核苷酸,主要包括微小 RNA (miRNA)、短干扰 RNA (siRNA)、tRNA 衍生的小 RNA (tsRNA) 和 piwi 相互作用 RNA (piRNA)。它们在转录组和染色质调控中的作用已在其他地方进行了广泛综述,本文将不再赘述 [3–8]。长 RNA(长度 > 200 个核苷酸)称为长的非编码 RNA (lncRNA),据信不会翻译成蛋白质。与信使 RNA (mRNA) 相比,许多 lncRNA 的序列保守性较差,稳定性较差,主要存在于细胞核内。在酵母、植物和动物中,编码 lncRNA 的基因数量远远超过编码 mRNA 的基因数量 [9–12],这表明真核生物中存在大量无功能转录噪音,或者仍有许多功能性 RNA 有待鉴定。然而,有人争论说,一些注释的 lncRNA 可能被错误注释,并且可以翻译 [13–15]。这种想法得到了核糖体
抽象的中性粒细胞迅速招募到炎症部位,其协调的迁移形成了簇,这一过程称为中性粒细胞群。调节嗜中性粒细胞群早期阶段的因素尚未完全理解,需要开发新的体内模型。使用转基因斑马鱼幼虫研究组织损伤模型中的内源性中性粒细胞迁移,我们证明中性粒细胞群是斑马鱼免疫中的保守过程,与哺乳动物系统共享基本特征。我们表明,中性粒细胞最初围绕单个先驱中性粒细胞发展。我们观察到了先锋和早期蜂群中性粒细胞的细胞外细胞质和核碎片的猛烈释放。通过结合体外和体内方法来研究中性粒细胞外陷阱(NET)的基本组成部分(NET),我们提供了对这些释放事件的组成和形态的深入表征和高分辨率成像。采用光转化方法跟踪发展中嗜中性粒细胞的嗜中性粒细胞,我们确定蜂群发射先驱中性粒细胞的命运涉及细胞外染色质释放,并且需要关键的净成分加油,中性粒细胞弹性酶,和骨髓氧化酶的过程才能进行蜂窝化过程。一起,我们的发现表明,先锋中性粒细胞释放细胞成分是在组织损伤部位促中性粒细胞组成的第一步。
基因组编辑对于医学和研究目的都具有重要价值。未来的医学应用包括纠正与疾病相关的突变、破坏致病基因,甚至引入新基因(例如,使免疫系统对肿瘤细胞敏感)。研究应用范围从在细胞系或生物体中创建敲除/敲除,和/或引入突变,以研究特定蛋白质、通路或过程的作用,到创建人源化疾病模型。鉴于实际应用的诱人范围,人们在开发基因组编辑方法方面付出了相当大的努力也就不足为奇了。引入基因组变化的传统方式是使用自发重组,要么引入 DNA 突变,要么插入允许进一步使用重组酶(如 Cre)切除基因的序列 [参见 Sauer (2002) 的评论]。随后,锌指核酸酶 (ZFN) 和转录激活因子样效应物核酸酶 (TALEN) 的发现,使得该领域取得了长足的进步,因为它们可以在所需的基因组位置而不是随机的位置引入 DNA 断裂 [参见 Gaj 等人 (2013) 的综述]。尽管如此,基因组编辑领域最大的进步是最近发现的成簇的规律间隔回文重复 (CRISPR) 相关 (Cas) 系统 (Ishino 等人,1987 年;Jansen 等人,2002 年;Jinek 等人,2012 年;Cong 等人,2013 年;Mali 等人,2013 年)。
核过程(例如基因表达)在一系列机制中,包括核结构的布置。通过反转录的活性异染色质和凝结异染色质之间的动态跃迁对核结构的重组是基本在调节转录因子与DNA的相互作用方面的基础。控制这种重组的主要因素反过来又通过调节基因启动子的访问性而导致基因激活或沉默。表观遗传修饰,突变和DNA二级结构均已研究所有在chomatin Chromatin可及性和基因转录中的作用。1 - 3个与染色质可及性和核过程相关的二级结构中的 1 - G4s(G4)特别有趣,因为它们已被确定为包括癌症4,5和神经退行性疾病在内的疾病的治疗靶标。 6 G4是由堆叠的G-四个组成的序列特异性结构,每个结构由平面排列中的四个Hoogsteen氢键鸟嘌呤组成。 7与表观遗传和点不同1 - G4s(G4)特别有趣,因为它们已被确定为包括癌症4,5和神经退行性疾病在内的疾病的治疗靶标。6 G4是由堆叠的G-四个组成的序列特异性结构,每个结构由平面排列中的四个Hoogsteen氢键鸟嘌呤组成。7与表观遗传和点
非典型的霉菌/色肽肿瘤(AT/RTS)是小儿脑肿瘤以其侵略性和异常但仍未解决的表观遗传性调节而闻名。为了更好地理解其恶性肿瘤,我们研究了AT/RT特异性DNA高甲基化与基因表达和转录因子结合改变以及如何与上游调节相关的如何相关。髓母细胞瘤,脉络丛肿瘤,pluripotent干细胞和胎儿脑被用作参考。神经转录调节剂对基因组区域的一部分,与多能干细胞相似,在/RTS中与多能干细胞相似并在胎儿脑中脱甲基化。at/rt-unique DNA高甲基化与抑制性复合物2相关,并与抑制基因相关,在神经发育和肿瘤发生中作用。通过抑制其靶位点的抑制表达或DNA高甲基化损害了几种无法与甲基化DNA结合的几种神经/神经性先驱因子的活性,该活性也受到了靶位位点的抑制作用,这也经过实验性地验证了在甲状腺囊泡瘤和/RT样品中为NeuroD1验证的NeuroD1。这些结果突出显示并表征了DNA高甲基化在AT/rt malignancy和停止神经细胞分化中的作用。
1 香港中文大学医学院生物医学学院发育及再生生物学项目,香港沙田,香港;2 福建医科大学医学科技与工程学院,福建,中国;3 香港中文大学医学院生物医学学院癌症生物学及实验治疗学项目,香港沙田,中国;4 广州生物医药与健康研究院广州再生医学与健康生物园实验室,广州,中国;5 哈德逊医学研究所生殖健康中心生殖干细胞生物学实验室,墨尔本,澳大利亚;6 香港中文大学化学病理学系,香港新界沙田,中国