针对体细胞旁观者遗传事件的疗法代表了癌症治疗的新途径。我们最近发现了一组结直肠癌 (CRC) 患者,他们对一个野生型和一个低活性等位基因 (NAT2*6) 是杂合的,但由于 8p22 的杂合性缺失 (LOH),他们的肿瘤中缺少野生型等位基因。这些肿瘤对用 NAT2 的细胞毒性底物(6-(4-氨基苯基)-N-(3,4,5-三甲氧基苯基)吡嗪-2-胺,APA)治疗敏感,并指出 NAT2 缺失是 CRC 肿瘤在治疗上可利用的弱点。为了更好地估计可治疗的 CRC 患者的总数,我们在此确定了 LOH 后还保留其他 NAT2 低活性变体的肿瘤细胞是否对 APA 治疗有反应。发现普遍存在的低活性等位基因 NAT2*5 和 NAT2*14(而非 NAT2*7)是低代谢物,对 APA 具有高敏感性。通过分析两个不同的 CRC 患者队列,我们在约 24% 的肿瘤中检测到 APA 可靶向的 NAT2 等位基因的杂合性以及指向 LOH 的等位基因失衡。最后,为了在临床环境中对肿瘤和患者匹配的正常样本中的 NAT2 基因座进行单倍型分析,我们开发并展示了一种基于长读测序的检测方法。每年共有 > 79,000 名 CRC 患者符合对 NAT2 LOH 疗法具有高敏感性的遗传标准,并且可以通过临床测序评估他们的资格。
成簇的规则间隔短回文重复序列 (CRISPR) 是一种有前途的新技术,具有治疗遗传疾病的潜力。在将该技术应用于临床之前,需要进一步研究和开发治疗的安全性和特异性。向导 RNA (gRNA) 允许精确的位置特异性 DNA 靶向,尽管它可以容忍点突变等小变化。CRISPR-Cas 系统的宽容性质使等位基因特异性靶向成为一个具有挑战性的目标。因此,未来治疗患有由显性负突变引起的疾病的杂合子患者需要等位基因特异性靶向方法。由于仅在目标等位基因处存在新的 PAM 序列,单核苷酸多态性 (SNP) 衍生的原间隔区相邻基序 (PAM) 方法允许高度等位基因特异性的 DNA 切割。在这里,我们介绍了 CrisPam,这是一种计算工具,可检测变异等位基因内的 PAM,以便通过 CRISPR-Cas 系统进行等位基因特异性靶向。该算法扫描序列并尝试识别给定参考序列及其变异的多个 PAM 的生成。成功的结果是由变异核苷酸生成至少一个 PAM。由于 PAM 仅存在于变异等位基因中,因此 Cas 酶将专门与变异等位基因结合。分析人类致病点突变数据集显示,90% 的分析突变至少生成一个 PAM。因此,SNP 衍生的 PAM 方法非常适合以等位基因特异性方式靶向大多数点突变。CrisPam 简化了 gRNA 设计过程,以专门靶向感兴趣的等位基因,并扫描了来自 23 种 Cas 酶的 26 种独特 PAM。CrisPam 可在 https://www.danioffenlab.com/crispam 免费获取。
稻米的香味是决定其可接受性和市场竞争力的关键品质性状。对稻米香味的深入研究发现,甜菜碱醛脱氢酶(OsBADH2)的突变导致稻米产生香味。CRISPR/Cas9 系统等基因编辑技术为通过定点诱变加速改善稻米品质开辟了新途径。在本研究中,我们利用 CRISPR/Cas9 工具创建 OsBADH2 的新等位基因,从而将香味引入优良非芳香水稻品种 ASD16。使用针对 OsBADH2 第 7 外显子中 sgRNA 侧翼区域的引物对假定的转化子进行 PCR 分析,发现 T 0 代中有 37.5% 的潜在多等位基因突变。对 T 0 系叶片进行感官评价测试,鉴定出属于五个独立产生香味事件的十三个系。这些芳香 T 0 系的序列分析确定了 22 种不同类型的突变,这些突变位于 sgRNA 区域的 -17 bp 至 +15bp 范围内。品系 #8-19 中的 -1/-2 bp 缺失和品系 #2-16 中的 -8/-5 bp 缺失产生了强烈的香气,并且该表型在 T 1 代中稳定遗传。比较挥发性谱检测发现品系 #8-19 的 T 1 子代谷粒中存在新的芳香化合物,即吡咯烷、吡啶、吡嗪、吡嗪和吡唑。这项研究证明了使用 CRISPR/Cas9 创造 OsBADH2 的新等位基因可将香气引入任何非芳香水稻品种。
在模型植物系统中,b-酮酰基-[酰基载体蛋白]合酶 1 (KASI) 基因已被证明对蔗糖转化为油至关重要。先前的一项研究描述了与相互染色体易位相关的形态和种子组成表型,这种易位破坏了大豆中的一种 KASI 基因。这项研究的主要发现包括种子起皱表型、种子蔗糖增加、种子油减少和易位传播频率低。然而,仍不清楚这些表型中的哪一个(如果有的话)是由 KASI 基因功能丧失直接引起的,而不是染色体易位或其他相关因素。在本研究中,使用 CRISPR/Cas9 诱变来生成该基因的多个敲除等位基因,以及一个符合读框的等位基因。对这些大豆植物的形态、种子组成性状和遗传传递进行了评估。我们的结果表明,CRISPR/Cas9 突变体表现出与染色体易位突变体相同的表型,证实了观察到的表型是由基因功能丧失引起的。此外,与含有纯合敲除突变的植物相比,含有纯合框内突变的植物表现出相似的表型。这一结果表明,框内突变体中丢失的氨基酸对于基因的正常功能至关重要。为了产生新的种子组成表型,该基因的框内编辑可能需要靶向不太重要和/或进化保守的结构域。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可,未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者(此版本于 2020 年 7 月 1 日发布。;https://doi.org/10.1101/2020.07.01.183145 doi:bioRxiv 预印本
等位基因特异性表达 (ASE) 分析可量化二倍体个体中两个等位基因的相对表达,是识别顺式调控基因表达变异的有力工具,而顺式调控基因表达变异是个体间表型差异的基础。现有的基因水平 ASE 检测方法每次仅分析一个个体,因此无法解释个体间共享的信息。无法容纳这种共享信息不仅会降低检验能力,而且难以解释个体间的结果。然而,当只有 RNA 测序 (RNA-seq) 数据可用时,跨个体的 ASE 检测具有挑战性,因为数据通常包括未观察到的顺式调控 SNP 杂合或纯合的个体,从而导致样本异质性,因为只有杂合个体才对 ASE 具有信息性,而纯合个体的表达则均衡。为了同时对多个个体的信息进行建模并解释这种异质性,我们开发了 ASEP,这是一种具有受试者特定随机效应的混合模型,用于解释同一基因内的多 SNP 相关性。ASEP 只需要 RNA 测序数据,并且能够检测一种条件下的基因水平 ASE 和两种条件(例如,治疗前和治疗后)之间的差异 ASE。广泛的模拟证明了 ASEP 在各种情况下的令人信服的性能。我们将 ASEP 应用于人类肾脏 RNA 测序数据集,识别出 ASE 基因,并通过两项已发表的 eQTL 研究验证了我们的结果。我们进一步将 ASEP 应用于人类巨噬细胞 RNA 测序数据集,识别出显示 M0 和 M1 巨噬细胞之间存在差异 ASE 证据的基因,并通过心脏代谢特征相关的全基因组关联研究的结果证实了我们的发现。据我们所知,ASEP 是第一种仅需使用 RNA 测序数据即可在人群水平上进行基因水平 ASE 检测的方法。随着 RNA-seq 的日益普及,我们相信 ASEP 将非常适合针对人类疾病的各种 ASE 研究。
基因组编辑工具极大地促进了通过靶向诱变对目标基因进行功能分析。现在有许多可用的基因组编辑工具,包括不同的位点特异性核酸酶和允许在给定位点引入单核苷酸多态性 (SNP) 的编辑器数据库。这些工具可用于在给定基因座产生高等位基因多样性,以促进基因功能研究,包括检查特定蛋白质结构域或单个氨基酸的作用。我们比较了我们的 LbCPF1、SpCAS9 和碱基编辑器 (BECAS9) 构建体对 OsCAO1 基因产生的效果、效率和突变类型。SpCAS9 和 LbCPF1 在产生突变方面具有相似的效率,但在诱导的突变类型上有所不同,对于 SpCAS9 和 LbCPF1,大多数变化分别是单核苷酸插入和短缺失。杂合子的比例也不同,在我们的 LbCPF1 中占大多数,而使用 SpCAS9,我们获得了大量双等位基因突变体。最后,我们证明了使用 BECAS9 可以特异性地引入终止密码子,可接受的效率约为 20%。基于这些结果,可以根据希望引入的突变类型在这三种替代方案中进行合理的选择,这三种系统是互补的。SpCAS9 仍然是在初级转化体中产生 KO 突变的最佳选择,而如果所需的基因突变干扰再生或生存能力,则将优先使用我们的 LbCPF1 构造,因为它主要产生杂合子。其他研究已将 LbCPF1 描述为在产生纯合和双等位基因突变方面与 SpCAS9 一样有效。未来仍有待澄清,不同的 LbCFP1 构造是否具有不同的效率并确定这些差异的来源。最后,如果希望专门引入终止密码子,BECAS9 是一种可行且有效的替代方案,尽管它在创建 KO 突变方面的效率低于 SpCAS9 和 LbCPF1。
摘要:将肺暴露于环境中不同来源的机载毒物可能导致急性和慢性肺部甚至全身性炎症。香烟烟是慢性阻塞性肺部疾病的主要原因,尽管现在不发达国家的城市地区的木烟被认为是呼吸道疾病的主要原因。真菌孢子中的霉菌毒素对呼吸道疾病的职业风险构成职业风险,并对居住在潮湿建筑物中的人们造成了健康危害。石棉和二氧化硅(来自建筑材料)以及重金属(来自油漆)的微观空气中的微粒是室内空气污染的其他来源,会导致呼吸道疾病,并且已知在实验动物中引起呼吸道疾病。ricin以雾化形式是一种潜在的生物武器,它极具毒性但相对易于产生。尽管上述药物属于不同类别的有毒化学物质,但它们的致病性相似。他们诱导巨噬细胞的募集和激活,激活有丝分裂原激活的蛋白激酶,抑制蛋白质合成以及白介素-1β的产生。靶向巨噬细胞(使用纳米颗粒)或白介素-1β(使用针对蛋白激酶的抑制剂,nod样受体蛋白3或p2x7)的产生可能有可能用于治疗这些类型的肺部炎症,而不会影响对细菌感染的天然免疫反应。关键字:香烟,霉菌毒素,毛毒素,ricin,炎性症,巨噬细胞,抑制剂
Coriell # # 重复:等位基因 1、2 NA06075 12、56、70 (+/‐ 0.9) NA23265 12、75 NA23378 22、138 (+/‐ 5) NA05164 21、377 (+/‐53) NA03697 12、412 (+/‐ 33) NA04567 21、637 (+/‐ 33) NA03696 12、697 (+/‐ 13) NA04648 5、1008 (+/‐ 49) NA05152 5、1621 (+/‐30) NA03132 5、2078 (+/‐ 217)
spental高血压(HTN)是CAR DioScular疾病发病率和死亡率的主要危险因素。1尚未确定HTN的原因。它被认为是一种多因素疾病和多基因疾病,是由于遗传改变和环境因素的复杂相互作用而发生的。3血管紧张素转化酶(ACE)基因是控制血液肯定并已深入研究的基因之一。ACE基因是Rigat等人在990中描述的第一个,4在内含子6中具有插入/缺失(I/D)多态性。各种已发表的报告表明,ACE基因的D等位基因与心肌梗死,5个必需高血压,6个左心室肥大,7个肾脏不足8和较高的空腹血糖水平的关联或联系。9然而,其他一些研究人员发现ACE I/D多态性和HTN之间没有结合。10,11等位基因形式频率的种族间变化