2024 年 4 月 28 日——新型 Cas9 直系同源物扩展了基于 CRISPR 的疗法的基因组编辑工具箱 - ASGCT 2023,口头报告......基因组编辑和芯片类器官......
秀丽隐杆线虫的内胚层特征化通过一个网络进行,在该网络中,母系提供的 SKN-1/Nrf 和来自 POP-1/TCF 的额外输入激活了 GATA 因子级联 MED- 1,2 → END-1,3 → ELT-2,7。MED、END 和 ELT-7 因子的直系同源物只存在于与秀丽隐杆线虫密切相关的线虫中,这引出了一个问题:在该属中较远的物种中,在没有这些因子的情况下,肠道是如何特征化的。我们发现 GATA 因子基因 elt-3 的 C. angaria、C. portoensis 和 C. monodelphis 直系同源物在早期 E 谱系中表达,刚好早于它们的 elt-2 直系同源物。在 C. angaria 中,Can-pop-1(RNAi)、Can-elt-3(RNAi) 和 Can-elt-3 无效突变导致渗透性“无肠”表型。Can-pop-1 是 Can-elt-3 激活所必需的,表明它作用于上游。在 C. elegans 中强制早期 E 谱系表达 Can-elt-3 可以指导 Can-elt-2 转基因的表达并拯救 elt-7 end-1 end-3; elt-2 四重突变菌株的生存能力。我们的研究结果表明,隐杆线虫肠道特化和分化的祖先机制涉及更简单的 POP-1 → ELT-3 → ELT-2 基因网络。
基于 CRISPR/Cas9 的碱基编辑工具可实现精确的基因组安装,并为基因治疗带来巨大希望,而 Cas9 核酸酶的大尺寸、其对特定原间隔区相邻基序 (PAM) 序列的可靠性以及靶位偏好限制了碱基编辑工具的广泛应用。在这里,我们通过将胞嘧啶脱氨酶与来自 Streptococcus_gordonii_str._Challis_substr._CH1 (ancSgo-BE4) 和 Streptococcus_thermophilus_LMG_18311 (ancSth1a-BE4) 的两个紧凑的密码子优化的 Cas9 直系同源物融合来生成两个胞嘧啶碱基编辑器 (CBE),它们比化脓性链球菌 (SpCas9) 小得多,分别识别 NNAAAG 和 NHGYRAA PAM 序列。这两种 CBE 在胞嘧啶碱基编辑中都表现出高活性、高保真度、不同的编辑窗口和低副产物,并且在哺乳动物细胞中 DNA 和 RNA 脱靶活性极小。此外,在我们测试的靶位点上,这两种编辑器都表现出与两种基于 SpCas9 工程变体(SpCas9-NG 和 SpRY)的 CBE 相当或更高的编辑效率,它们与 ancSgo-BE4 或 ancSth1a-BE4 的 PAM 序列完美匹配。此外,我们通过 ancSgo-BE4 和 ancSth1a-BE4 成功生成了两种在 Ar 基因处带有临床相关突变的小鼠模型,它们在创始小鼠中表现出雄激素不敏感综合征和/或发育致死性。因此,这两种新型 CBE 拓宽了碱基编辑工具包,分别扩大了靶向范围和窗口,以实现有效的基因修饰和应用。
摘要:金字塔形、直立或直立生长的植物形态的特点是枝条和叶子的分枝角度较窄。直立叶子和枝条习性的优势可能是光线更有效地穿透较低的冠层。已经报道了包括桃树在内的各种树种的金字塔基因型。旁系同源水稻直系同源物 TILLER ANGLE CONTROL 1 (TAC1) 被认为是负责直立生长的基因。然而,对于任何金字塔树种基因型,尚未真正证明 TAC1 基因的敲除突变会导致植物金字塔形生长。通过计算机分析,我们在 P. trichocarpa 基因组中发现了一个假定的水稻 TAC1 直系同源物(Potri.014G102600,“TAC-14”)及其旁系同源物(Potri.002G175300,“TAC-2”)。通过应用转基因 CRISPR/Cas9 方法成功敲除 P. × canescens 克隆 INRA 717-1B4 中的两个假定的 PcTAC1 直系同源物。在温室中对突变体进行了为期三年的分子分析和表型分析。我们的结果表明,“TAC-14”的纯合敲除足以诱导 P. × canescens 中的金字塔形植物生长。如果在短轮伐期林(SRC)上种植多达两倍的金字塔树种,那么可以提高木材产量,无需任何育种,只需增加默认田地面积上的树木数量即可。
在某些分枝杆菌科和麻风分枝杆菌中,结核病的免疫诊断对其在结核病的特异性诊断中的应用造成了限制。因此,为了提高基于 ESAT- 6/CFP 10 的细胞介导免疫 (CMI) 检测的特异性,已将 esx-1 基因座的 RD 1 区域内外基因编码的其他蛋白质评估为 CMI 的候选抗原,以及研究与 ESAT-6 和/或 CFP 10 结合的体液反应,结果具有不同的特异性和敏感性。因此,在本研究中,我们评估了 NCBI 数据库中可用的各种非结核分枝杆菌 (NTM)、分枝杆菌、分枝杆菌和分枝杆菌种基因组,以了解 esx-1 基因座 RD1 区域的存在和组成。此外,我们还通过聚合酶链式反应 (PCR) 和测序对我们培养物保藏中的分枝杆菌科细菌进行检测,以确定编码 ESAT-6 和 CFP 10 的 esxA 和 esxB 基因的存在和序列多样性。全基因组序列 (WGS) 数据分析表明,在已发表的 100 多个除结核病以外的致病性和非致病性分枝杆菌科细菌基因组中,有 70 个存在 RD 1 基因直系同源物。在我们培养物保藏中评估的物种中,除了之前报道的某些分枝杆菌中存在 esxA 和 esxB 之外,还发现败血性分枝杆菌/分枝杆菌、猪分枝杆菌和分枝杆菌属 N845T 也含有这两个基因的直系同源物。仅在 Mycobacterium brasiliensis 、 Mycolicibacterium elephantis 和 Mycolicibacterium fluroantheinivorans 中检测到 esxA 的直系同源物,而在 Mycolicibacter engbackii 、 Mycolicibacterium mageritense 和 Mycobacterium paraffinicum 中仅检测到 esxB 直系同源物。基于 esxA 和 esxB 序列的系统发育分析将缓慢生长的细菌与快速生长的细菌区分开来。这些发现强化了先前的观点,即 esxA 和 esxB 可能在大多数分枝杆菌科中编码。Esx-1 系统在致病性和非致病性分枝杆菌科中的作用需要进一步研究,因为这些物种可能会限制结核病的免疫学检测。
摘要 RAS GTPases 是高度保守的蛋白质,参与有丝分裂原信号的调节。我们之前描述了一种由底物衔接蛋白 LZTR1 形成的新型 Cullin 3 RING E3 泛素连接酶复合物,该复合物结合、泛素化并促进 RAS GTPase RIT1 的蛋白酶体降解。此外,其他人还描述了这种复合物还负责经典 RAS GTPases 的泛素化。在这里,我们分析了果蝇和小鼠中 Lztr1 功能丧失突变体的表型,并证明了它们对 RIT1 直系同源物的生化偏好。此外,我们表明 Lztr1 在小鼠中是单倍体充足的,并且可以通过删除 Rit1 来挽救纯合无效等位基因的胚胎致死性。总体而言,我们的结果表明,在模型生物中,RIT1 直系同源物是 LZTR1 的首选底物。
抽象背景:基因组数据的增加数量呼吁工具可以快速有效地产生基因组规模的系统发育。现有工具依赖于大型参考数据库或需要长长的从头计算来识别直系同源物,这意味着它们的运行时间很长,并且在分类学范围上受到限制。为了解决这个问题,我们创建了GetPhylo,这是一种从注释序列中快速生成系统发育树的python工具。结果:我们提出了GetPhylo(Ge nbank t o phylo Geny),该工具会自动从一个带注释的基因组中构建系统发育树。直系同源物是通过最大可能性的所有编码序列的串联比对来推断系统发育的。我们对两种现有工具AutoMlst和gtdb-tk进行了彻底的Get-Phylo基准测试,以表明它可以在很短的时间内生产出可比质量的树。我们还展示了在包括细菌和真核基因组以及生物合成基因簇在内的四个案例研究中Getphylo的屈曲。结论:GetPhylo是一种自动产生基因组规模系统发育树的快速可靠工具。getPhylo可以在很短的时间内产生与其他软件相当的系统发育,而无需大型本地数据库或强烈的计算。getphylo可以从各种数据集中迅速识别直系同源物,无论分类学或基因组范围如何。getphylo的可用性,速度,灵活性使其成为系统发育工具包的宝贵补充。
果蝇RNAi筛查中心和转基因RNAi项目(DRSC / TRIP)的Flyrnai数据库提供了一系列在线资源,可促进功能基因组学研究,并特别强调果蝇Melanogast。目前,数据库提供:以基因为中心的源,可促进直系同源映射和刻度有关通用基因模型物种中直系同源物的信息;以试剂为中心的资源,可帮助研究人员识别RNAi和CRISPR SGRNA试剂或设计;以及以数据为中心的资源,以促进转录数据的可视化和挖掘,蛋白质修饰数据,蛋白质间相互作用等。在这里,我们讨论了有助于生物学和生物医学搜索者有效识别,可视化,分析和整合果蝇和其他物种的信息和数据的更新和新功能。,这些资源共同促进了功能基因组学的多个步骤,从构建基因和试剂列表到数据的管理,分析和集成。
摘要 - 内脏利什曼病是一种威胁生命的载体传播疾病,对儿童和老年人免疫功能低下的人的影响不成比例,是一种主要的热带忽视疾病。在利什曼尼亚·多诺瓦尼(Leishmania Donovani)尚未报道过凋亡的伴侣蛋白质,而它们的识别可能会导致有关寄生虫细胞死亡和建立替代治疗剂的知识。我们搜索了哺乳动物的Bcl-2家族蛋白直系同源物,并在多诺瓦尼乳杆菌中发现了一种抗凋亡和两个促凋亡的直系同源物。。 进行了进行分子对接和分子动力学模拟,以评估已识别的凋亡蛋白与模拟哺乳动物固有的凋亡途径之间的蛋白质蛋白相互作用。 恢复表明,两种促凋亡蛋白都与抗凋亡直系同源物的疏水袋相互作用,形成稳定的复合物。 这种相互作用可能代表L. Donovani的凋亡途径中的关键事件。 为了进一步表征它,我们使用了CRISPR-CAS9方法来靶向识别蛋白。 纯敲门的种群突变体,并暴露于凋亡刺激中。 末端脱氧核苷酸转移酶Dutp nick末端标记(TUNEL)测定和定量表达促进表明,这些蛋白质与寄生虫的凋亡有关,并可能在其生存中起作用。。进行分子对接和分子动力学模拟,以评估已识别的凋亡蛋白与模拟哺乳动物固有的凋亡途径之间的蛋白质蛋白相互作用。恢复表明,两种促凋亡蛋白都与抗凋亡直系同源物的疏水袋相互作用,形成稳定的复合物。这种相互作用可能代表L. Donovani的凋亡途径中的关键事件。为了进一步表征它,我们使用了CRISPR-CAS9方法来靶向识别蛋白。纯敲门的种群突变体,并暴露于凋亡刺激中。末端脱氧核苷酸转移酶Dutp nick末端标记(TUNEL)测定和定量表达促进表明,这些蛋白质与寄生虫的凋亡有关,并可能在其生存中起作用。
重瓣花表型因其在各种植物中的吸引力而被人类所选择,并且对观赏植物市场具有巨大的商业价值。在本研究中,我们调查了康乃馨、矮牵牛和玫瑰中显性重瓣花性状的遗传决定因素,并鉴定了 TARGET OF EAT (TOE) 型基因的突变等位基因,其特征是 miR172 靶序列和编码蛋白质 C 末端部分的破坏。尽管这些真双子叶植物之间存在系统发育距离,它们在白垩纪早期分化,但携带这些突变的直系同源基因都属于单个 TOE 型亚组,我们将其命名为 PETALOSA (PET)。同源性搜索使我们能够在其他各种物种中鉴定出 PET 序列。为了证实自然突变的结果,我们使用 CrispR-Cas9 在烟草 PET 基因的 miR172 靶位点内诱导病变,这导致了多余花瓣状结构的形成。本研究描述了具有经济价值的观赏物种中的 pet 等位基因,并提供了关于识别和改造 PET 基因以获得不同植物中理想的重花特性的可能性的证据。