摘要 动物模型是现代科学家进行生物实验和体内研究假设的重要工具。然而,在过去十年中,提高此类动物实验的通量一直是一个巨大的挑战。传统上,体内高通量分析是通过大规模诱变剂驱动的正向遗传筛选实现的,需要数年时间才能找到致病基因。相反,反向遗传学加速了致病基因的识别过程,但其通量也受到两个障碍的限制,即基因组修饰步骤和耗时的交叉步骤。下一代遗传学被定义为无需交叉的遗传学,能够产生可以在创始代 (F0) 进行分析的基因修饰动物。这种方法是或可以通过基因编辑和基于病毒的高效基因修饰的最新技术进步来实现。值得注意的是,下一代遗传学加速了跨物种研究的进程,它将成为动物实验中的一种有用技术,因为它可以在个体水平上提供遗传扰动而无需交叉。在本综述中,我们首先介绍基于动物的高通量分析的历史,特别关注时间生物学。然后,我们描述了在动物实验中提高基因修饰效率的方法,以及为什么杂交仍然是实现更高效率的障碍。此外,我们提到三重 CRISPR 是实现下一代遗传学的关键技术。最后,我们讨论了下一代哺乳动物遗传学的潜在应用和局限性。
AIIC-澳大利亚工业化学品库存; ASTM-美国材料测试学会; BW-体重; CERCLA-全面的环境响应,赔偿和责任法; CMR-致癌,诱变剂或生殖有毒物; DIN-德国标准化研究所的标准; DOT-运输部; DSL-国内物质清单(加拿大); ECX-与X%响应相关的浓度; EHS-极其危险的物质; ELX-与X%响应相关的负载率; EMS-紧急时间表; ENC-现有的和新的化学物质(日本); ERCX-与X%增长率响应相关的浓度; ERG-紧急响应指南; GHS-全球统一的系统; GLP-良好的实验室实践; HMIS-危险材料识别系统; IARC-国际癌症研究机构; IATA-国际航空运输协会; IBC-国际批量携带危险化学物质的船舶建筑和设备的国际守则; IC50-最大抑制浓度;国际民航组织 - 国际民航组织; IECSC-中国现有化学物质的清单; IMDG-国际海事危险货物; IMO-国际海事组织; ISHL-工业安全与卫生法(日本); ISO-国际标准化组织; Keci-韩国现有化学品库存; LC50-致命浓度占测试人群的50%; LD50-致死剂量至测试人群的50%(中位致死剂量); MARPOL-预防国际公约
AIIC - 澳大利亚工业化学品名录;ASTM - 美国材料测试协会;bw - 体重;CERCLA - 综合环境反应、赔偿和责任法;CMR - 致癌物、诱变剂或生殖毒物;DIN - 德国标准化协会标准;DOT - 运输部;DSL - 国内物质清单(加拿大);ECx - 与 x% 反应相关的浓度;EHS - 极其危险物质;ELx - 与 x% 反应相关的负载率;EmS - 紧急时间表;ENCS - 现有和新化学物质(日本);ErCx - 与 x% 增长率反应相关的浓度;ERG - 紧急响应指南;GHS - 全球协调制度;GLP - 良好实验室规范;HMIS - 危险材料识别系统;IARC - 国际癌症研究机构;IATA - 国际航空运输协会; IBC - 《国际散装运输危险化学品船舶建造与设备规则》;IC50 - 半数抑菌浓度;ICAO - 国际民用航空组织;IECSC - 中国现有化学物质名录;IMDG - 国际海上危险货物运输规则;IMO - 国际海事组织;ISHL - 日本工业安全与健康法;ISO - 国际标准化组织;KECI - 韩国现有化学品名录;LC50 - 半数试验人群致死浓度;LD50 - 半数试验人群致死剂量(半数致死量);MARPOL - 国际防止船舶造成污染公约;MSHA - 矿山安全与健康管理局;nos - 否则除外
摘要:线粒体DNA(mtDNA)特别容易受到体细胞诱变的影响。潜在机制包括DNA聚合酶γ(POLG)误差和诱变剂(例如活性氧)的作用。在这里,我们研究了瞬时过氧化氢(H 2 O 2脉冲)对培养的HEK 293细胞MtDNA完整性的影响,并应用了Southern印迹,超深的短读和长阅读测序。在野生型细胞中,在H 2 O 2脉冲后30分钟,出现线性mtDNA片段,代表双链断裂(DSB),其末端的特征是短GC拉伸。完整的超涂层mtDNA物种在治疗后2-6小时内重新出现,并在24小时后几乎完全回收。与未经处理的细胞相比,H 2 O 2处理的细胞中BRDU掺入较低,这表明快速恢复与mtDNA复制无关,而是由单链断裂(SSB)快速修复和DSB生成的线性片段的降解所驱动的。遗传失活在外丝酶中降解的遗传降解有效POLG P.D274A突变细胞导致线性mtDNA片段的持续性,对SSB的修复无影响。总而言之,我们的数据突出了SSB修复和DSB降解的快速过程与氧化损伤后MTDNA的重新合成较慢之间的相互作用,这对MTDNA质量控制具有重要意义,对MTDNA质量控制和潜在的体细胞mTDNA删除。
遗传学;这是对生物的遗传和多样性感兴趣的生物学的综合分支。遗传学的主要分子是核酸(脱氧核糖核酸:DNA和核糖核酸:RNA)。核酸,原核生物,真核生物,病毒,噬菌体,质粒和转座是基本分子。在包括微生物在内的所有生物体中,表明DNA是具有遗传信息的主要物质,而RNA病毒是这种情况的例外。尽管原核生物和真核生物之间存在一些差异,但遗传信息由DNA编码,复制到mRNA并通过tRNA转化为蛋白质的结构。这种复杂的分子系统通过调节机制处理不同的酶和对照。病毒不会自行繁殖,而是使用宿主细胞的核糖体机理将其mRNA变成蛋白质。与其他生物一样,微生物具有基因型和表型变化。突变(由于自发或诱变剂的影响)以及记录原核生物中基因型变化的主要机制。记录,转化,转导,结合和原核生物中的换位机制。微生物在遗传学,分子和细胞生物学领域的发展中发挥了独特的作用,我们当前的大多数遗传知识都是通过该领域的研究实现的。在这种情况下,其他技术,例如卧式DNA技术和DNA序列,医疗,农业,食品和制药行业,也能够取得重大发展和实践,并且该范围内的研究持续了很大的速度。
AIIC-澳大利亚工业化学品库存; ASTM-美国材料测试学会; BW-体重; CERCLA-全面的环境响应,赔偿和责任法; CMR-致癌,诱变剂或生殖有毒物; DIN-德国标准化研究所的标准; DOT-运输部; DSL-国内物质清单(加拿大); ECX-与X%响应相关的浓度; EHS-极其危险的物质; ELX-与X%响应相关的负载率; EMS-紧急时间表; ENC-现有的和新的化学物质(日本); ERCX-与X%增长率响应相关的浓度; ERG-紧急响应指南; GHS-全球统一的系统; GLP-良好的实验室实践; HMIS-危险材料识别系统; IARC-国际癌症研究机构; IATA-国际航空运输协会; IBC-国际批量携带危险化学物质的船舶建筑和设备的国际守则; IC50-最大抑制浓度;国际民航组织 - 国际民航组织; IECSC-中国现有化学物质的清单; IMDG-国际海事危险货物; IMO-国际海事组织; ISHL-工业安全与卫生法(日本); ISO-国际标准化组织; Keci-韩国现有化学品库存; LC50-致命浓度占测试人群的50%; LD50-致死剂量至测试人群的50%(中位致死剂量); Marpol-预防船舶污染的国际公约; MSHA-矿山安全与健康管理; N.O.S.- 不否则
豆类是重要的农作物,主要用于其谷物,富含蛋白质,矿物质和其他营养素,例如维生素,泡沫和抗氧化剂。豆类主要是自授粉的农作物,这意味着它们具有狭窄的遗传基础,这对作物改善计划构成了挑战。仍然,常规和现代繁殖方法在改善豆类作物的农艺特征,胁迫耐受性和营养品质方面显着贡献。传统的繁殖涉及将植物繁殖物暴露于诱变剂和/或越过两种或更多植物以产生具有所需特征的新一代,而现代育种方法包括分子育种,标记辅助选择和基因工程技术。通过这些方法,研究人员能够开发出提高产量,抗病性,耐旱性和营养品质(例如较高的蛋白质含量,铁,锌和其他必需微量营养素)的豆类品种。两种常规的现代繁殖方法在谷物作物中都取得了很大的成功,并且很少关注豆科农作物的改善。主要和未充分利用的豆类作物的遗传改善仍然是实现全球粮食安全和营养目标的主要挑战。该研究主题在遗传学领域的题为“过渡中的豆类育种:创新和前景”的遗传学主题介绍了一系列研究文章和评论,涵盖了种质多样性,转录组学,测序,基因组学,标记物,基因组繁殖,基因组繁殖,基因研究,基因学习algormity Algormits和Agrymits的新理解。
1-溴丙烷(1-BP),也称为溴丙烷,是一种无色、易挥发的液体,具有刺激性气味。用作多种工业产品的合成剂。它被推广并用作破坏臭氧层的溶剂的替代品,特别是用于金属部件的气相脱脂、清洁印刷电路和粘合剂的配制。在蒸汽脱脂操作过程中,职业接触水平通常低于 20 ppm (100 mg/m 3 ),而在喷涂粘合剂过程中则可能远远超过 100 ppm (500 mg/m 3 )。在大鼠中,1-BP 在呼出的空气中大部分以原形排出。它还在肝脏中代谢为丙酸,并与谷胱甘肽结合后代谢为各种硫醇尿酸。这些代谢物与溴离子一起通过尿液排出体外。目前还没有关于 1-BP 对人类毒性作用的系统研究。然而,文献报道,在接触该病毒的工人中,有几例出现眼睛、喉咙和皮肤刺激以及神经毒性的情况,其中包括一例周围神经病变。在动物中,1-BP 对皮肤和眼睛有刺激性,并且在浓度通常高于 1000 ppm 的情况下,通过亚慢性吸入大鼠,对肝脏、中枢和周围神经系统、血液和雄性生殖系统产生影响但大约 200 或 300 ppm 才能产生某些效果。目前尚无关于 1-BP 的致癌性或其对发育影响的研究。然而,1-BP在大鼠体内的代谢中间体之一是环氧丙烷,在动物中是一种诱变剂和致癌剂。在一般环境中,该产品主要以气态形式存在于室外环境空气中,并在不到 2 周的时间内降解。它有助于对流层臭氧(光化学烟雾)的形成和全球变暖。其臭氧消耗潜力可能较低,但仍存在争议。1-BP 没有法定暴露限值。制造商建议的 8 小时标准为 3、10、25、50 或 100 ppm。根据所使用的测定方法,1-BP 的闪点存在模糊性,这使得有关该物质的运输、储存、处理和使用的任何通用建议都存在问题。在目前的知识水平下,推荐使用这种溶剂似乎还为时过早,主要是因为它的神经毒性和生殖毒性作用已经在动物身上记录下来,而且缺乏关于潜在致癌性和潜在毒性的数据。胚胎、胎儿和新生儿发育,以及由于其可燃性的不确定性。
1-溴丙烷(1-BP),也称为溴丙烷,是一种无色、易挥发的液体,具有刺激性气味。用作多种工业产品的合成剂。它被推广并用作破坏臭氧层的溶剂的替代品,特别是用于金属部件的气相脱脂、清洁印刷电路和粘合剂的配制。在蒸汽脱脂操作过程中,职业接触水平通常低于 20 ppm (100 mg/m 3 ),而在喷涂粘合剂过程中则可能远远超过 100 ppm (500 mg/m 3 )。在大鼠中,1-BP 在呼出的空气中大部分以原形排出。它还在肝脏中代谢为丙酸,并与谷胱甘肽结合后代谢为各种硫醇尿酸。这些代谢物与溴离子一起通过尿液排出体外。目前还没有关于 1-BP 对人类毒性作用的系统研究。然而,文献报道,在接触该病毒的工人中,有几例出现眼睛、喉咙和皮肤刺激以及神经毒性的情况,其中包括一例周围神经病变。在动物中,1-BP 对皮肤和眼睛有刺激性,并且在浓度通常高于 1000 ppm 的情况下,通过亚慢性吸入大鼠,对肝脏、中枢和周围神经系统、血液和雄性生殖系统产生影响但大约 200 或 300 ppm 才能产生某些效果。目前尚无关于 1-BP 的致癌性或其对发育影响的研究。然而,1-BP在大鼠体内的代谢中间体之一是环氧丙烷,在动物中是一种诱变剂和致癌剂。在一般环境中,该产品主要以气态形式存在于室外环境空气中,并在不到 2 周的时间内降解。它有助于对流层臭氧(光化学烟雾)的形成和全球变暖。其臭氧消耗潜力可能较低,但仍存在争议。1-BP 没有法定暴露限值。制造商建议的 8 小时标准为 3、10、25、50 或 100 ppm。根据所使用的测定方法,1-BP 的闪点存在模糊性,这使得有关该物质的运输、储存、处理和使用的任何通用建议都存在问题。就目前的知识水平而言,建议使用这种溶剂似乎为时过早,主要是因为已经在动物身上证实了这种溶剂的神经毒性和生殖毒性作用,而且缺乏有关致癌潜力和对胚胎的毒性潜力的数据,胎儿和新生儿的发育,以及其可燃性的不确定性。
摘要:人类接触DNA烷基化剂的特征很差,部分原因是仅量化了有限的特定烷基DNA加合物范围。人类DNA修复蛋白,O 6-甲基鸟氨酸O 6-甲基转移酶(MGMT),不可逆地将烷基从DNA O 6-烷基鸟氨酸(O 6-烷基)转移到受体半胱氨酸上,从(ASP)。重组MGMT与含有不同O 6-烷基,替莫唑胺 - 甲基化小牛胸腺DNA(ME -CT -DNA)或已知O 6-甲基G(O 6- meg)水平的人类结肠直肠DNA或人结直肠DNA的寡脱氧核苷酸(ODN)孵育。用胰蛋白酶消化,并通过基质辅助激光解吸/飞行飞行时间质谱检测和定量ASP。ASP含有S-甲基,S-乙基,S-丙基,S-羟基乙基,S-羧甲基,S-苯甲酰苯基和S-吡啶糖丁基半胱氨酸基团,通过将MGMT与含有相应的O 6-烷基的OD孵育来检测到MGMT。在MGMT与ME-CT-DNA孵育后检测到的含有S-甲基半胱氨酸的ASP的LOQ <0.05 pmol O 6 -meg每mg CT-DNA。将MGMT与人类结直肠DNA孵育,该ASP产生的ASP含有S-甲基半胱氨酸的水平,与先前由HPLC -RadioMumunoAseay确定的O 6 -MEG相关的水平(r 2 = 0.74; P = 0.014)。o 6 -CMG,一种推定的O 6-羟基乙基加合物和其他潜在的未鉴定MGMT底物。4最近在结直肠癌中描述了类似的突变签名,这意味着AA暴露为这种新颖的方法是对人DNA中O 6 -ALKG的鉴定和定量的方法,揭示了人类DNA烷基加合物的存在,尚待充分表征。该方法建立了一个表征人DNA O 6 -Alkg加合体的平台,并且鉴于O 6 -Alkgs的诱变潜力可以提供有关癌症发病机理的机械信息。■简介烷基化剂(AAS)是已知的人类诱变剂和致癌物,其作用在很大程度上是由DNA中烷基加合物形成的介导的。1 - 3在用化学治疗甲基化剂Temozolomide治疗后,在恶性黑色素瘤和胶质母细胞瘤多种形式的患者中观察到的突变景观,替莫唑胺,主要由DNA中O 6-甲基鸟嘌呤(O 6-meg)产生的G -A转变。