摘要 碱基编辑有可能改善农业中的重要经济性状,并且可以精确地将 DNA 或 RNA 序列中的单个核苷酸转换为最小的双链 DNA 断裂 (DSB)。腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 是最近出现的用于将目标 A:T 转换为 G:C 的碱基编辑工具,但尚未在绵羊身上使用。ABEmax 是 ABE 的最新版本之一,它由催化受损的核酸酶和实验室进化的 DNA 腺苷脱氨酶组成。骨形态发生蛋白受体 1B (BMPR1B) 基因中的 Booroola 繁殖力 (FecB B) 突变 (g.A746G, p.Q249R) 会影响许多绵羊品种的繁殖力。在本研究中,通过使用 ABEmax,我们成功获得了具有确定点突变的羔羊,这些突变导致氨基酸替换 (p.Gln249Arg)。在新生羔羊中,定义的点突变效率为 75%,因为六只羔羊在 FecB B 突变位点 (g.A746G, p.Q249R) 处为杂合子,两只羔羊为野生型。我们在八只经过编辑的羔羊中未检测到脱靶突变。在此,我们报告了由 ABE 生成的首只基因编辑绵羊的验证,并强调了其改善牲畜经济重要性状的潜力。
摘要 转染过程中重排 (RET) 基因编码蛋白酪氨酸激酶。在多种癌症中都发现了由点突变和基因融合引起的 RET 改变。RET 融合导致致癌激酶的异常表达和激活,而在人类癌症中发现的 RET 点突变中只有少数是已知的致癌驱动因素。早期对 RET 靶向治疗的研究利用了具有 RET 抑制剂活性的多靶点蛋白酪氨酸激酶抑制剂 (TKI)。这些多靶点 TKI 通常会导致高级别不良事件,并且容易受到守门人突变引起的耐药性的影响。最近,开发了两种强效且选择性的 RET TKI,即 pralsetinib (BLU- 667) 和 selpercatinib (LOXO-292)。临床试验中观察到这些选择性 RET 抑制剂对不同类型的癌症中多种形式的 RET 变异具有较高的反应率,表明携带这些 RET 病变的人类癌症具有 RET 依赖性。Pralsetinib 和 selpercatinib 可有效抑制 RET V804L/M 守门突变体。然而,已发现在溶剂前沿 RET G810 残基处导致对 pralsetinib 或 selpercatinib 产生抗性的适应性突变,这表明需要开发下一代 RET TKI。
点突变是最常见的突变类型,可以以不同的方式发生。取代突变。例如,如果胞嘧啶核苷酸被胸腺核苷酸代替,则称为C取代。这种类型的突变可能会产生不同的影响,这取决于其在DNA序列中发生的位置。如果它发生在非编码区域,则可能对生物体没有影响。但是,如果它发生在编码区域中,则可以改变蛋白质的氨基酸序列,从而导致其功能变化。
图1。有毒基因产物成功克隆在CopyCut ER™Epi400™电用量细胞中。大肠杆菌ACP(酰基载体蛋白,抑制细胞生长)和噬菌体T4 regb(分别裂解细菌RNA,对大肠杆菌剧毒的RNA内核酸酶)分别将其克隆到高拷贝矢量PUC18或PET11中。transformax™EC100™细胞中的全长ACP克隆在测序时包含多个点突变。
肿瘤淋巴瘤激酶(ALK)可以通过不同类型的突变事件(例如点突变,例如神经母细胞瘤中的F1174L)和基因融合来驱动致癌活性,例如用棘皮动物微蛋白蛋白蛋白微蛋白微蛋白相关蛋白质类似蛋白质类似蛋白质的4(EML4)中的非蛋白质类细胞(EML4)中的非细胞癌(NSM)中的细胞(NS)。EML4-ALK变体是由不同的断点,不同大小和属性的融合而产生的。最常见的变体(变体1和变体3)形成具有不同物理特性的细胞室。在变体1中的部分,可能错误折叠的β-螺旋体域赋予其形成的隔室,对蛋白质稳定性的HSP90的依赖性更大,并且对碱性酪氨酸激酶抑制剂(TKIS)的细胞敏感性更高。这些差异转化为诊所,因为平均而言,变体3会恶化患者的病情并增加转移性风险。最新一代的ALK-TKIS对大多数EML4-Alk融合患者都是有益的。然而,对ALK抑制剂的耐药性可以通过EML4-Alk融合的激酶结构域内的点突变发生,例如G1202R,从而降低抑制剂有效。在这里,我们讨论了EML4-ALK变体的生物学,它们对治疗反应的影响,ALK-TKI耐药机制和潜在组合疗法。
图 S01:CRISPR/Cas9 编辑人类 iPSC。(A) 使用双 sgRNA(sg1 和 sg2)靶向外显子 2 两侧的区域来生成 HDR 介导的 NDP KO-GFP 报告系,使用带有 KO 报告模板的 PUC57 载体,由外显子 2 (5'UTR)-eGFP-P2A 盒组成,两侧是同源臂 (HA),其中包括 PAM 位点突变和用于质粒线性化的 sgRNA 切割位点 (sg1-c 和 sg2-c)。在此过程中还生成了 NHEJ 介导的 NDP KO (NDP Δ exon2) 以及 NDP WT 同源克隆。(B) 使用类似方法生成 NDP WT-GFP 报告系。外显子 3 的 CDS 两侧的双 sgRNA(sg3 和 sg4)和含有修复模板的质粒,由外显子 3(CDS)-V5-P2A- eGFP 盒组成,两侧是同源臂,包括 PAM 位点突变和用于质粒线性化的 sgRNA 切割位点(sg3-c 和 sg4-c)。sgRNA,小向导 RNA;HDR,同源定向修复;KO-GFP,敲除报告基因;KO,敲除;WT,野生型;PAM,protoscpacer 相邻基序;UTR,非翻译区;CDS,编码序列;HA,同源臂;eGFP,增强型绿色荧光蛋白;P2A,猪 teschovirus-1 2A 自切割肽;V5,V5 标签。
研究成果の概要(英文):我们在分析中包括了7个GAPP家族(16名患者)。中位年龄为43.5(18-84)岁,男性为7。8例患者患有胃癌(I/II/IV期= 3:1:4)。 用直接测序方法对APC基因进行了种系分析,因此14例患者的点突变为APC外显子1b。 基因组癌变分析分析正常粘膜,发育异常和腺癌的活检标本表明,基因A,B和C基因与GAPPS患者的致癌作用有关。 特别是在每个标本中都会散布基因A,因此揭示了与癌变的关系。 另一方面,染色体分析表明,染色体异常也与癌变有关。 建立了具有特定生长因子的类器官。8例患者患有胃癌(I/II/IV期= 3:1:4)。用直接测序方法对APC基因进行了种系分析,因此14例患者的点突变为APC外显子1b。基因组癌变分析分析正常粘膜,发育异常和腺癌的活检标本表明,基因A,B和C基因与GAPPS患者的致癌作用有关。特别是在每个标本中都会散布基因A,因此揭示了与癌变的关系。另一方面,染色体分析表明,染色体异常也与癌变有关。建立了具有特定生长因子的类器官。
基于核酸酶的基因组编辑策略在治疗血液疾病方面大有可为。然而,这些方法的一个主要缺点是会产生潜在有害的双链断裂 (DSB)。碱基编辑是一种基于 CRISPR-Cas9 的基因组编辑技术,允许在 DNA 中引入点突变而不产生 DSB。已经开发了两大类碱基编辑器:允许 C > T 转换的胞苷碱基编辑器或 CBE,以及允许 A > G 转换的腺嘌呤碱基编辑器或 ABE。碱基编辑工具的范围已大大扩展,允许更高的效率、特异性、对以前无法访问的基因位点的可访问性和多路复用,同时保持较低的插入和删除 (InDels) 率。碱基编辑是一种有前途的治疗策略,用于治疗由点突变引起的遗传疾病,例如许多血液疾病,并且可能比基于同源定向修复的方法更有效,后者在造血干细胞(许多基因治疗方法的目标细胞群)中具有中等效率。在本综述中,我们描述了碱基编辑系统的发展和演变及其纠正血液疾病的潜力。我们还讨论了碱基编辑方法的挑战——包括碱基编辑器的传递和脱靶事件——以及碱基编辑与传统基因组编辑策略相比的优缺点。最后,我们总结了最近进一步扩大纠正基因突变潜力的技术,例如允许碱基颠换的新型碱基编辑系统和更通用的 prime 编辑策略。
乙酰乳酸合酶(ALS)或乙酰羟基酸合酶(AHAS)是分支链必需氨基酸丝线,Leucine,Leucine和Isopoilucine的生物合成途径中的第一个酶(1,2)。来自五个化学组的磺酰脲(SU),咪唑酮(IMI),三唑吡吡咪定(TP),嘧啶基 - 硫代苯甲酸盐(PTB)和磺酰基 - 氨基氨基苯甲酸 - 氨基苯甲基 - 苯甲酸 - 苯二唑诺酮(SCT)抑制Als Amniv的序列化的除草剂。 乙酰乳酸合酶抑制剂除草剂自1982年首次引入(3)以来,已广泛用于世界农业。 因此,许多对ALS抑制剂除草剂具有抗性的农作物已被商业化,例如耐药玉米,低芥酸菜籽,小麦,大米和葵花籽,以及抗性的大豆,向日葵和高粱(4)。 但是,耐药的杂草很快出现了,即 在1987年在美国确定的抗性刺芽生菜(5)。 从那时起,由于ALS基因中的点突变,许多物种在全球范围内进化了对这些除草剂的抗性,ALS基因中的点突变产生了ALS蛋白中的氨基酸取代(AAS),因此对除草剂的敏感性降低,但其固有的生物学功能(6)。 研究人员报道了至少29个AA,在8个ALS肽位置赋予除草剂耐药性(A 122,P 197,A 205,D 376,R 377,R 377,W 574,W 574,S 653和S 653和G 654)在60多种物种中(氨基酸编号对应于Als Als Als in Alibiana in Abiriana thaliana thaliana thaliana thaliana thaliana thaliana in Als Als)。 基因遗传力的研究(7-9)表明,与ALS相关的除草剂耐药性由具有可变程度的优势程度的核基因控制。除草剂。乙酰乳酸合酶抑制剂除草剂自1982年首次引入(3)以来,已广泛用于世界农业。因此,许多对ALS抑制剂除草剂具有抗性的农作物已被商业化,例如耐药玉米,低芥酸菜籽,小麦,大米和葵花籽,以及抗性的大豆,向日葵和高粱(4)。但是,耐药的杂草很快出现了,即在1987年在美国确定的抗性刺芽生菜(5)。从那时起,由于ALS基因中的点突变,许多物种在全球范围内进化了对这些除草剂的抗性,ALS基因中的点突变产生了ALS蛋白中的氨基酸取代(AAS),因此对除草剂的敏感性降低,但其固有的生物学功能(6)。研究人员报道了至少29个AA,在8个ALS肽位置赋予除草剂耐药性(A 122,P 197,A 205,D 376,R 377,R 377,W 574,W 574,S 653和S 653和G 654)在60多种物种中(氨基酸编号对应于Als Als Als in Alibiana in Abiriana thaliana thaliana thaliana thaliana thaliana thaliana in Als Als)。基因遗传力的研究(7-9)表明,与ALS相关的除草剂耐药性由具有可变程度的优势程度的核基因控制。网站http://www.weedscience.org呈现了根据每个AAS对ALS抑制剂获得的抗性除草剂杂草获得的阻力模式的更新记录[1]。