牲畜的遗传工程(GE)最初是主要使用核对核微注射到Zygotes(1985-1996)的。由于较低的整合效率,由于随机整合而导致的异常转基因表达以及在转基因创始动物中存在遗传镶嵌物,因此该技术的应用受到限制。尽管为国内物种建立了胚胎干细胞(ESC)的巨大努力,但牲畜不存在ESC GE技术。体细胞核转移(SCNT)的发展绕过了牲畜ESC的需求,并通过提供第一个基于细胞的基于细胞的遗传操作的平台来彻底改变牲畜转基因领域。自多莉(Dolly)诞生以来近二十年(1996 - 2013年),SCNT是产生敲除和敲除牲畜的唯一方法。新一代基因编辑技术的CRISPRS/CAS9系统的到来使我们能够轻松有效地引入精确的基因组修饰。这种技术进步加速了SCNT的GE牲畜的产生,并恢复了合子微观渗透,作为重要的GE方法。SCNT技术的主要优点是能够在动物产生之前体外确认所需的遗传修饰。还可以测试编辑的细胞的潜在脱靶突变。此外,这种方法消除了合子微观渗透后经常观察到的遗传镶嵌的风险。复制(2021)162 F11 – F22尽管效率低,但SCNT还是世界上许多实验室的完善程序,并将继续在GE牲畜领域发挥重要作用。
基因组信息编码在长链 DNA 上,DNA 折叠成染色质并储存在微小的细胞核中。核染色质是一种带负电荷的聚合物,由 DNA、组蛋白和各种非组蛋白组成。由于其高电荷性质,染色质结构随周围环境(例如阳离子、分子拥挤等)而变化很大。过去 10 年,已经开发出捕获活细胞中染色质的新技术。我们对染色质组织的看法已从规则和静态转变为更加多变和动态。染色质形成许多紧凑的动态区域,它们充当高等真核细胞中基因组的功能单位,局部呈现液体状。通过改变 DNA 的可及性,这些区域可以控制各种功能。基于来自多功能基因组学和先进成像研究的新证据,我们讨论了拥挤的核环境中染色质的物理性质及其调控方式。
在宿主细胞内,逆转录病毒会通过病毒核心内部的逆转录产生其RNA基因组的双链DNA副本,随后将该病毒DNA整合到宿主细胞的基因组中。可以在整合发生之前,核心必须越过细胞皮质,通过细胞质转移并进入细胞核。逆转录病毒已经发展出不同的机制来完成这一旅程。本综述检查了各种逆转录病毒,尤其是HIV-1的机制,已演变为整个细胞中的通勤。逆转录病毒穿过细胞皮质,同时调节肌动蛋白动力学,并使用微管作为道路,同时与微管相关的蛋白质和电动机连接以达到细胞核。与其他逆转录病毒相比,HIV-1的图像更清晰,但仍有很多关于逆转录病毒如何完成通勤的知识。
这种SCNT卵母细胞的人工激活导致细胞分裂和染色体分离为伪极性体,并以70%的效率下的二核原体。与正常二倍体(n = 46)数量相比,极性体和Zygotes中单个染色体的下一代测序表明,染色体的数量降低了近一半(n = 19)(n = 19)。同源对的全面测序表明,平均将23对同源对的一半(n = 11)正确分离为极体和合子,而剩余的染色体对保持在一起,导致了肾上变。未检测到体细胞同源物之间的重组证据。
增殖细胞核抗原 (PCNA) 是许多细胞过程中必不可少的支架蛋白。它最出名的作用是作为 DNA 复制过程中的 DNA 滑动夹和加工因子,这一点已被其他人广泛评论。然而,PCNA 的重要性不仅限于其在 DNA 复制、染色质重塑、DNA 修复和 DNA 损伤耐受 (DDT) 中的 DNA 相关功能,因为最近发现了 PCNA 在细胞溶胶中的新非典型作用。这些作用包括在调节免疫逃避、细胞凋亡、代谢和细胞信号传导中的作用。PCNA 的多种作用主要由其无数的蛋白质相互作用介导,其在细胞过程中的核心地位使 PCNA 成为有效的抗癌治疗靶点。PCNA 在所有细胞中表达,并在正常细胞稳态中起着至关重要的作用;因此,靶向 PCNA 的主要挑战是选择性地杀死癌细胞,同时避免对健康细胞产生不可接受的毒性。本章重点介绍 PCNA 与压力相关的作用,以及如何在癌症治疗中利用这些 PCNA 作用。
这项研究得到了日本科学技术振兴机构 (JST) 战略基础研究促进计划 CREST“用于长 DNA 合成和自主人工细胞创建的人工细胞反应器系统”研究领域 (编号 JPMJCR19S4)、GteX“大规模并行蛋白质打印机系统的开发”研究领域 (编号 JPMJGX23B1)、ASPIRE“日英合作开发人工光合细胞系统”(编号 JPMJAP24B5) 和科学研究补助金“Kikagaku S”(编号 JP19H05624) 的支持。 术语表(注1) 真核生物:具有细胞核并被核膜包围,且含有线粒体等细胞器的生物的统称。它们包括动物、植物和真菌,具有比原核生物更复杂的细胞结构。 (注2)内在无序蛋白质是在生理条件下不能形成三维结构的蛋白质,与酶等折叠成特定的三维结构才能发挥功能的蛋白质不同。分子间多样化的相互作用网络推动液-液相分离,形成称为凝聚层的液滴。 (注3)液-液相分离:均质液体混合物自发分离成两个具有不同成分的液相的现象。单一聚合物(如天然存在的变性蛋白质)可发生相分离,形成致密相和稀相,或者两种不同组成的致密相(如葡聚糖和聚乙二醇)。 (注4)肽标签:一种用于连接特定蛋白质的短氨基酸序列。通过将DNA序列遗传整合到蛋白质中,可以很容易地将其添加到蛋白质中。本研究中使用的肽标签具有拉链式结构,使得它们能够相互互锁并进行特定结合。另一方面,由于它几乎不与其他分子或蛋白质结合,因此可以利用这一特性选择性地将特定蛋白质结合在一起。在该系统中,一个肽标签附着在IDP上,另一个肽标签附着在要掺入IDP相的蛋白质上。 (注5)分子信标:用于检测特定DNA或RNA序列的核酸探针,具有包含荧光染料和猝灭剂的环状结构。在没有目标序列的情况下,荧光就不会出现,但一旦与序列结合,分子的形状就会发生变化,发出荧光并变得可检测。这可以实时确认样本中特定基因或 RNA 的存在。
p62 是一种参与选择性自噬的衔接蛋白,正常情况下主要存在于细胞质中。由于 p62 具有核定位信号 (NLS) 和核输出信号,因此有人认为 p62 在细胞核和细胞质之间穿梭。我们研究了内源性脂质过氧化产物 4-羟基壬烯醛 (4-HNE) 对小鼠胚胎成纤维细胞内 p62 分布的影响。我们发现 4-HNE 处理会导致 p62 从细胞质易位到细胞核。进一步分析表明,4-HNE 直接与输出蛋白-1 (Xpo1) 结合,后者是各种蛋白质核输出所必需的蛋白质。进一步分析发现 4-HNE 以 p62 依赖的方式增强了核内 EGFP- NLS-CL1 降解。我们的结果表明,4-HNE 通过抑制 Xpo1 改变了 p62 定位到细胞核,并可能影响核内蛋白质的质量控制。
无论人类腺病毒 (HAdV) 感染对健康人群的临床影响以及在免疫抑制患者的高发病率如何,目前仍无特定的治疗方法。在本研究中,我们筛选了 CM1407 COST Action 的化学库,其中包含 1,233 种天然产物,以鉴定限制 HAdV 感染的化合物。其中,我们鉴定出鱼藤醇酮,它是一种显著抑制 HAdV 感染的化合物。接下来,我们选择了四种与鱼藤醇酮结构相关的异黄酮类化合物(例如鱼藤酮、鱼藤素、小米酮和特弗罗辛),即鱼藤类化合物,以评估和体外表征它们对 HAdV 和人类巨细胞病毒 (HCMV) 的抗病毒活性。它们对 HAdV 的 IC 50 值范围从鱼藤酮的 0.0039 µM 到 tephrosin 的 0.07 µM,选择性指数范围从鱼藤酮的 164.1 到 deguelin 的 2,429.3。此外,在斑块测定中每种化合物获得的 IC 50 浓度的两倍下,HCMV 复制的抑制范围为 50% 到 92.1%。我们的结果表明,鱼藤酮、deguelin 和 tephrosin 的作用机制涉及 HAdV 复制周期的后期阶段。然而,鱼藤酮的抗病毒作用机制似乎涉及微管聚合的改变,从而阻止 HAdV 颗粒到达细胞的核膜。这些异黄酮类化合物在纳摩尔浓度下对 HAdV 表现出高抗病毒活性,可被视为开发新型广谱抗病毒药物的有力候选药物。
Golbarg M. Roozbahani 1,2, †, Patricia Colosi 3, †, Attila Oravecz 4,5,6,7, †, Elena M. Sorokina 3, Wolfgang Pfeifer 1,2, Siamak Shokri 1, Yin Wei 1, Yin Wei 1, Yin Wei 7,9 , Marcello Deluca 10, Gaurav Arya 10, LászlóTora4,5,6,7, *,Melike Lakadamyali 3,11,12, *,Michael G. Poirier 1,8,13, *和Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Castro 2,8, *Golbarg M. Roozbahani 1,2, †, Patricia Colosi 3, †, Attila Oravecz 4,5,6,7, †, Elena M. Sorokina 3, Wolfgang Pfeifer 1,2, Siamak Shokri 1, Yin Wei 1, Yin Wei 1, Yin Wei 7,9 , Marcello Deluca 10, Gaurav Arya 10, LászlóTora4,5,6,7, *,Melike Lakadamyali 3,11,12, *,Michael G. Poirier 1,8,13, *和Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Carlos E. Castro 2,8, *