CRISPR 技术的发展为理解基本生物过程的进化和功能提供了强有力的工具。在这里,我们展示了在雌雄异株苔藓物种 Ceratodon purpureus 中成功的 CRISPR-Cas9 基因组编辑。利用远亲雌雄同体苔藓 Physcomitrium patens 的现有选择系统,我们通过使用 CRISPR 靶向诱变在天然 U6 snRNA 启动子表达下产生 APT 报告基因的敲除。接下来,我们使用天然同源定向修复 (HDR) 途径与 CRISPR-Cas9 相结合,在 C. purpureus 新开发的着陆点的内源性 RPS5A 启动子表达下敲入两个报告基因。我们的结果表明,在 P. patens 中开发的分子工具可以扩展到这个生态重要且发育多变的群体中的其他苔藓。这些发现为精确而有力的实验铺平了道路,旨在确定苔藓植物内部以及苔藓植物与其他陆地植物之间关键功能变异的遗传基础。
摘要:宿主和内生植物之间的相互共存是多样而复杂的,包括宿主生长调节,养分或生物刺激物等物质的交换以及免受微生物或草食动物攻击的保护。后者通常与生物活性天然产物的内生生物产生相关,这些生物活性天然产物也具有多种活性,包括动物,杀虫剂,杀虫剂,抗氧化剂,抗肿瘤和抗糖尿病特性,使其成为未来开发药物的有趣且有价值的模型。较高植物的内生细胞已经进行了广泛的研究,但是缺乏有关与苔藓植物相关的内生微生物的生物多样性的信息,更重要的是,它们的生物活性代谢物。在第一次,我们将苔藓植物内生植物称为“ bryendophytes”,以详细说明这种重要的生物植物来源。在这篇综述中,我们总结了内生菌产生的化合物多样性的当前知识,并强调了来自苔藓植物的生物活性分子。此外,描述了苔藓植物的隔离方法和生物多样性来自苔藓,利弗沃特和霍恩沃尔特。
参考文献 1. 冠状病毒资源中心。约翰霍普金斯大学和医学院。https://coronavirus.jhu.edu/map.html 。2022 年 5 月 2 日访问。 2. 冠状病毒 (COVID-19) 疫苗接种。我们的数据世界。https://ourworldindata.org/covidvaccinations 。2022 年 5 月 2 日访问。 3. Prasad S、McMahon DE、Tyagi A 等人。COVID-19 mRNA 疫苗加强剂量接种后的皮肤反应:来自美国皮肤病学会/国际皮肤病学会联盟注册中心的初步观察。J Am Acad Dermatol Int。2022;8:49-51。[PMID: 35498758]。 4. Shiohara T、Mizukawa Y。扁平苔藓和液化性皮肤病。在:皮肤病学。 Bolognia J、Schaffer J、Cerroni L,编辑。第 4 版。爱思唯尔西班牙; 2018.p.188-203。 5.Sharda P、Mohta A、Ghiya BC、Mehta RD。 COVID-19 疫苗接种后出现口腔扁平苔藓——罕见病例报告。 J Eur Acad Dermatol Venereol。 2022;36:e82-e83。[PMID:34606669]。
苔藓植物是研究植物进化、发育、植物-真菌共生、应激反应和配子发生的有用模型。此外,它们占主导地位的单倍体配子体阶段使它们成为功能基因组学研究的绝佳模型,允许通过 CRISPR 或同源重组进行直接的基因组编辑和基因敲除。然而,直到 2016 年,唯一公布的苔藓植物基因组序列是 Physcomitrium patens 的序列。近年来,其他几种苔藓植物基因组和转录组数据集已经面世,从而使得在进化研究中进行更好的比较基因组学成为可能。可用的苔藓植物基因组和转录组资源数量不断增加,产生了大量的注释、数据库和生物信息学工具来访问新数据,这些数据涵盖了该进化枝的多样性,其生物学特征包括与丛枝菌根真菌的关联、性染色体、低基因冗余或细胞器转录本的 RNA 编辑基因丢失等。在这里,我们提供了有关苔藓植物基因组和转录组数据库以及生物信息学工具的可用资源指南。
扁平苔藓 (LP) 是一种慢性炎症和免疫介导性疾病,可影响皮肤、指甲、头发和粘膜,包括结膜、口咽、食道和外阴阴道粘膜 (7-9)。除了疾病的不同部位外,根据病变形态,还有几种临床变体:丘疹(经典)、肥厚性、水疱性、光化性、环状、萎缩性、线性、毛囊、LP 色素沉着和 LP 色素倒置。患者经常会出现严重的瘙痒,皮肤病变可能会使人虚弱。通过问卷调查,扁平苔藓患者的生活质量与牛皮癣患者的生活质量相当 (7)。诊断基于临床表现,应通过活检进行确认。组织病理学显示为苔藓样界面皮炎。局部皮质类固醇是一线治疗方法,其次是 UVB 光疗,有时与全身皮质类固醇、阿维A或其他全身免疫抑制药物联合使用(8、9)。除了局部皮质类固醇外,局部他克莫司对外阴阴道扁平苔藓也有效。扁平苔藓可能在一到两年内自行消退,但复发很常见。粘膜扁平苔藓可能更持久且对治疗有抵抗力。扁平苔藓是一种 T 细胞介导的自身免疫性疾病,主要涉及 T 辅助细胞 1 通路 (7)。除了可能的遗传倾向外,还有几种临床因素与扁平苔藓有关,包括压力和焦虑、自身免疫性疾病、恶性肿瘤、血脂异常和病毒感染,如丙型肝炎和疱疹病毒感染。目前尚不清楚这些因素实际上是扁平苔藓患者的危险因素还是伴随因素 (7)。苔藓样药疹是一种罕见的皮肤反应,由几种药物引起,与皮肤或口腔扁平苔藓相似 (10)。对于口腔苔藓样药疹,最常见的相关药物是甲基多巴、干扰素-α、伊马替尼和英夫利昔单抗 (11)。对于皮肤苔藓样药疹,最常见的相关药物是 ACE 抑制剂 (12)、噻嗪类 (13)、β 受体阻滞剂 (14) 和免疫检查点抑制剂 (15)。扁平苔藓最常见于中年人,女性略多见,无种族偏好 (8)。扁平苔藓的确切患病率尚不清楚,但估计全球患病率在 0.22% 至 5% 之间。
背景和目的:本研究旨在通过靶向 17 种用于治疗口腔扁平苔藓 (OLP)(一种慢性粘膜皮肤病)的选定药物来研究 COVID-19 的主要蛋白质。在此,我们试图更好地了解针对特定蛋白质的各种药物的结构,这将有助于开发用于治疗和预防措施的药物。方法:在计算机研究中,进行了分子对接和分子动力学模拟,以重新利用用于治疗 OLP 的治疗药物 (n = 17) 来对抗 COVID-19。此外,还评估了关键蛋白刺突糖蛋白、冠状病毒的主要蛋白酶 (M pro ) 和血管紧张素转换酶-2 (ACE-2) 在人体中与选定药物的最大结合亲和力。结果:在选定的重新利用药物中,表没食子儿茶素-3-没食子酸酯 (EGCG) 显示出最高的对接值。在靶蛋白中,EGCG 与 ACE-2 受体显示出最大的结合亲和力。此外,根据分子动力学模拟研究,EGCG 与 M pro 的构象波动最小。结论:EGCG 可能是一种潜在的抑制剂药物,可与 ACE-2 受体结合,从而抑制 SARS-CoV-2 主要 M pro 蛋白与刺突糖蛋白的相互作用。与患者的相关性:EGCG 是一种天然化合物,具有抗病毒潜力,与 SARS-CoV-2 具有相当高的亲和力和稳定性。在必要的临床试验后,它可能进一步被用作针对 SARS-CoV-2 选择性抑制剂的先导药物,用于治疗 COVID-19 患者。
气体交换;细胞呼吸 - 糖酵解,发酵(厌氧),TCA循环和电子传输系统(有氧);能量关系 - 产生的ATP分子数量;两性途径;呼吸商。植物生长调节剂 - 陶氏素,gibberellin,cytokinin,乙烯,ABA;种子休眠;春光周期。碳水化合物,脂质,蛋白质,核酸和酶(16%)单糖家族:醛糖和酮,三位糖,四分之一,五齿和己糖。葡萄糖和果糖的呋喃糖和吡喃糖形式。二糖;减少和非还原糖的概念,麦芽糖,乳糖和蔗糖的Haworth投影。多糖,储存多糖,淀粉和糖原。结构多糖,纤维素,肽聚糖。定义和主要类别的存储和结构脂质。存储脂质。脂肪酸:结构和功能。必需脂肪酸。三酰基甘油结构,结构脂质。磷酸甘油酯:构建基块,一般结构。氨基酸,蛋白质的组成部分。氨基酸的一般公式和zwitterion的概念。蛋白质结构:初级,次级,第三和第四纪结构。核苷酸,DNA和RNA的螺旋;分子生物学中央教条的简要概念。 酶的分类。 apoenzyme,辅酶,修复组,辅因子。 酶的结构。 酶的作用机理:活性位点,激活能,过渡状态复合物。核苷酸,DNA和RNA的螺旋;分子生物学中央教条的简要概念。酶的分类。 apoenzyme,辅酶,修复组,辅因子。 酶的结构。 酶的作用机理:活性位点,激活能,过渡状态复合物。酶的分类。apoenzyme,辅酶,修复组,辅因子。酶的结构。酶的作用机理:活性位点,激活能,过渡状态复合物。多烯酶复合物:丙酮酸脱氢酶; Isozyme: lactate dehydrogenase Microbial growth in response to environment (4%) - temperature (psychrophiles, psychrotrophs, mesophiles, thermophiles, thermodurics), pH (acidophiles, alkaliphiles), solute and water activity (halophiles, xerophiles, osmophiles), oxygen (aerobes, anaerobes, microaerophilic, facultative飞氧,兼性厌氧菌),静水压力(男性)。对营养和能量的响应微生物生长 - 自养/光营养,异育;光学组织,化学硫代基因营养素:化学硫代植物,化学硫代骨骼营养,化学果蝇营养,光载体促营养。人类生理学(7%)消化和吸收:消化道和消化腺;消化酶和胃肠道激素的作用;蠕动,消化,吸收和吸收蛋白质,碳水化合物和脂肪。呼吸和呼吸:动物中的呼吸器官(仅回忆);人类的呼吸系统;呼吸机制及其在人类中的调节 - 气体的交换,气体的运输以及呼吸的调节,呼吸量;与呼吸哮喘,肺气肿,职业呼吸系统疾病有关的疾病。排泄物及其消除:排泄模式 - ammenotelism,犹太人主义,乌瑞特主义;人类排泄系统 - 结构和功能;尿形成,渗透调节;调节肾脏功能 - 肾素 - 血管紧张素,心房纳地酸因子,ADH和糖尿病肌肉症;其他器官在排泄中的作用;疾病 - 尿毒症,肾衰竭,肾脏骨化,肾炎;透析和人造肾脏。
自从二十年前发现转基因可以通过同源重组有效整合到小立碗藓基因组中以来,这种苔藓已经成为研究进化发育生物学问题、干细胞重编程和非维管植物生物学的首要模型系统。小立碗藓是第一种基因组测序的非种子植物。凭借这种基因组信息水平,加上分子遗传工具的不断增加,大量反向遗传学研究推动了这种模型系统的使用。最近,许多技术进步为正向遗传学以及小立碗藓中极其高效和精确的基因组编辑打开了大门。此外,经过仔细的系统发育研究表明,小立碗藓是从小立碗藓中进化而来的。因此,该物种应该命名为小立碗藓,而不是小立碗藓。在这里,我们回顾了这些进展,并描述了小立碗藓中正在研究的领域。小檗对植物生物学的影响最大。