视神经病变是一组由各种损伤引起的视神经 (ON) 疾病,包括青光眼、炎症、缺血、创伤和遗传缺陷,其特征是视网膜神经节细胞 (RGC) 死亡和视神经节细胞变性。越来越多的参与 RGC 内在信号传导的基因被发现是有希望的神经修复靶点,如果我们能够实现 RGC 特异性基因靶向,这些基因有可能通过基因疗法直接调节。为了应对这一挑战,我们首先使用腺相关病毒 (AAV) 介导的基因转移在雄性和雌性小鼠眼中进行低通量体内筛选,并确定了小鼠 c -突触核蛋白 (mSncg) 启动子,该启动子特异性且有效地维持小鼠 RGC 中的转基因表达,并且也适用于人类 RGC。我们进一步证明,将 AAV-mSncg 启动子与成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 基因编辑相结合的基因疗法可以敲除 RGC 中的促退行性基因,并为视神经病变提供有效的神经保护。
核糖核蛋白(RNP)复合物介导的碱基编辑预计将非常有益,因为与质粒或病毒载体介导的基因编辑相比,其具有脱靶效应,尤其是在治疗应用中。但是,在细菌系统中产生丰富的产量和高纯度的重组胞嘧啶基础编辑器(CBE)或腺嘌呤碱基编辑器(ABES)的生产具有挑战性。在这里,我们从人类细胞表达系统中获得了高度纯化的CBE/ABE蛋白,并且表明CBE/ABE RNP表现出不同的编辑模式(即,与质粒编码的CBE/ABE相比,CBE/ABE的转化率较小(即,多个碱基与单个碱基的转化率较小),主要是导致细胞中RNP的寿命有限的原因。此外,我们发现与质粒编码的ABE相比,ABE RNP的DNA和RNA的脱靶效应大大降低。我们最终将NG PAM – tarbetable -abe RNP应用于视网膜变性12(RD12)模型小鼠中的体内基因校正。
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帕金森氏病是最普遍的神经退行性运动障碍(Poewe等,2017; Dorsey等,2018; Balestrino和Schapira,2020; Aarsland等,2021)。Although its pathogenesis involves a wide range of pathways and mechanisms, including mitochondrial dysfunction, oxidative stress, calcium dyshomeostasis, impairment of axonal transport and neuroin fl ammation, a major histopathological hallmark of the disease is the presence of α -synuclein aggregates known as Lewy bodies ( Spillantini et al., 1997 ; Spillantini等,1998)。这些聚集体通过复杂的动力学过程形成,该过程涉及相互交织的微观步骤(Knowles等,2009; Buell等,2014)。在通常由脂质膜催化的过程中,最初是从单体前体从单体前体到原代成核形成的小寡聚组件(Galvagnion等,2015; Flagmeier等,2016; Galvagnion et al。,2016)。最初被无序的低聚物可以转化为有序形式(Cremades等,2012),它们可以通过单体依赖性伸长来长成长纤维(Knowles等,2009; Buell等,2014; Galvagnion; Galvagnion et al。这些纤维的存在可以催化新的寡聚组件的形成,在负责α-突核蛋白沉积物快速增殖的自催化过程中(Knowles等,2009; Buell等,2014; Galvagnion; Galvagnion et al。此过程被称为二级成核,因为它取决于已经形成的淀粉样蛋白纤维的存在,并且通常比原代成核更快。由于α-突触核蛋白的聚集是细胞毒性的,特别是通过寡聚中间体的形成(Winner等,2011; Fusco et al。,2017; Cascella等,2021),
• 被动提供针对 α -突触核蛋白的抗体 • 让身体产生自己的 α -突触核蛋白抗体(即 α -突触核蛋白疫苗) • 用小分子干扰 α -突触核蛋白 • 创造一种破坏错误折叠的 α -突触核蛋白的蛋白质
抽象的组织质发生是北美的一种流行真菌病,经常在俄亥俄州和密西西比河河谷沿线报道,尽管自动病例发生在非流行地区。在美国,这种疾病是由两个遗传学上不同的组织囊肿sensu lato,组织的密西西比州组织(NAM1)和H. ohiense(NAM2)引起的。为了弥合分子流行病学间隙,我们基因分型93个组织型分离株(62种新型基因组),包括通过整个基因组测序的临床,环境和兽医样本,包括整个基因组测序,然后进行进化和物种小niche模型分析。我们表明,组织胞浆病是由两个主要谱系H. Ohiense和H. Mississippiense引起的。由加利福尼亚州和德克萨斯州的H. seramericanum引起的零星病例。虽然H. Ohiense在东部州普遍存在,但发现密西西比州的H. Mississipiense在美国的中部和西部地区很普遍,但在某些地区也在地理上重叠,表明这些物种可能共同存在。物种生态裂建模表明,H。ohiense在温暖和干燥的地方繁衍生息,而密西西比州H. Mississippiense则是温度较低和降水量更高的地区的特有。此外,我们预测了两个物种共发生的多个次级接触区,有可能促进基因交换和杂交。这项研究提供了对美国组织胞浆病的基因组流行病学的最全面的理解,并为侵入性真菌疾病的研究奠定了蓝图。
相比其他递送方法,在体内和体外递送 CRISPR 核糖核蛋白 (RNP) 用于基因组编辑具有重要优势,包括减少脱靶和免疫原性效应。然而,由于效率低和细胞毒性,在某些细胞类型中有效递送 RNP 仍然具有挑战性。为了解决这些问题,我们设计了可自我递送的 RNP,它们可以促进有效的细胞摄取并进行强大的基因组编辑,而无需辅助材料或生物分子。与 CRISPR-Cas9 蛋白融合的细胞穿透肽 (CPP) 的筛选鉴定出能够有效编辑神经祖细胞基因组的有效构建体。对这些融合蛋白的进一步设计建立了 C 端 Cas9 融合,融合物为三个拷贝的 A22p,A22p 是一种源自人类 semaphorin-3a 的肽,与其他构建体相比,其编辑效率显着提高。我们发现,当直接注射到小鼠纹状体中时,可自我递送的 Cas9 RNP 可在临床相关基因中产生强大的基因组编辑。总体而言,可自我递送的 Cas9 蛋白为体外和体内基因组编辑提供了一个简便有效的平台。
我们开发了一种将CRISPR -CAS遗传工具引入细菌的不同方法。在细菌结合期间,松弛酶通过IV型分泌系统共同连接到DNA上。通过将CAS蛋白与弛豫酶融合在一起,我们观察到受体细胞中的功能性CAS活性,从而消除了这些细胞中核酸酶表达的需求。转移的DNA分子可以提供引导RNA和供体DNA,从而通过重组实现无缝的遗传修饰。我们还将松弛酶的融合到受体细胞中活性的基础编辑器。这些是迄今为止最大的蛋白质底物。此方法可以应用于任何受体细胞,尤其是野生 - 缺乏可用遗传工具的细菌菌株。
突触核酸是神经退行性疾病,其特征在于含有lewy体的α-突触核蛋白的积累。泛素化是一种关键的翻译后修饰,已被公认为是α-突触核蛋白的细胞动力学的关键调节剂,影响其降解,聚集和相关的神经毒性。本综述对当前对α-突触核蛋白泛素化的理解及其在突触核苷的发病机理中的作用,特别是在帕金森氏病的背景下。我们探索了负责α-突触核蛋白泛素化的分子机制,重点是主要通过内体溶酶体途径发生的E3连接酶和去渗透过程中涉及的降解过程中的作用。审查进一步讨论了这些机制的失调如何有助于α-核蛋白聚集和LB形成,并为将来研究α-突触核蛋白泛素化的作用提供了建议。理解这些过程可能会阐明潜在的治疗途径,这些途径可以调节α-突触核蛋白泛素化,以减轻其在突触核酸病变中的病理影响。
6马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州医学院神经学系神经技术与神经记录中心 * (sstavisky@ucdavis.edu)摘要:大脑计算机界面(BCIS)有可能恢复因神经系统疾病或受伤而失去说话能力的人的沟通。bcis已被用来将尝试语音的神经相关性转化为文本1-3。但是,文本交流未能捕捉人类言语的细微差别,例如韵律,语调和立即听到自己的声音。在这里,我们展示了一种“脑对舞会”神经假体,即通过解码植入人类腹膜前缘的256个微电腹膜中的256个微电腹膜中腹膜上腹膜中腹膜上腹膜和严重的dysarthria的男性中腹膜的神经活动来立即与闭环音频反馈合成声音。我们克服了缺乏对训练神经解码器的基本真相的挑战,并能够准确地综合他的声音。与语音内容一起,我们还能够从心理学活动中解码副语言特征,从而使参与者实时调节他的BCI-BCIS综合声音以更改语调,强调单词并唱着短旋律。这些结果证明了使瘫痪者能够通过BCI进行明智和表达的人的可行性。简介:说话是一种基本的人类能力,失去说话的能力对于患有神经系统疾病和伤害的人来说是毁灭性的。大脑计算机界面(BCIS)是一种有希望的疗法,可以通过解码神经活动绕过神经系统受损的部分来恢复语音4。BCI的最新演示重点是将神经活动解码为屏幕2,3的文本,其精度很高1。这些方法提供了一种中间解决方案来恢复沟通,但单独与文本的沟通却没有提供具有闭环音频反馈的数字替代人声仪,并且无法恢复人类语音的关键细微差别,包括韵律,语调,语气和音调。