课程信息 讲座:奥地利礼堂,CRB:周二和周四:上午 8:30 - 10:00;1 月 18 日星期二至 4 月 28 日星期四 小组讨论:1 月 27 日至 4 月 22 日。学生每周选择一个讨论环节并参加该环节。必须出席和参与。使用此链接注册。第 1 场:每周四上午 10-11 点 – 204 Stellar Chance (Andy) 第 2 场:每周四上午 10-11 点 – 104 Stellar Chance (Jesse) 第 3 场:每周四上午 10-11 点 – 301 Stellar Chance (Brittany) 第四场:每周四下午 3:30-4:30 – 204 Stellar Chance (Karen) 第五场:每周四下午 3:30-4:30 – 104 Stellar Chance (Brittney) 第六场:每周五上午 11-12 点 – 204 Stellar Chance (Sean) 第七场:每周五上午 11-12 点 – 104 Stellar Chance (Yee Hoon) 考试:将有三场考试,分别在 Smilow 礼堂进行(2 月 22 日和 3 月 23 日) 29)和 CRB Austrian(4 月 28 日),在助教的陪同下使用 Canvas。考试将于上午 8:00 开始,上午 10:00 结束。期末成绩:课程的期末成绩由三场考试综合而成,每场考试占 25%,助教在小组讨论期间的课堂参与评分占剩余的 25%。期末成绩 ≥ 90 将获得“A”,80 到 89.9 之间获得“B”,低于 80 的分数获得 B- 或 C。往年,平均期末成绩约为 87,中位数约为 88。如果今年的平均分和中位数明显较低,课程主任将考虑调整评分方案以利于该班级。办公时间:没有正式的办公时间。课程主任和助教将在讲座后或小组讨论期间回答有关课程的问题和疑虑。课程主任: Roberto Bonasio:roberto@bonasiolab.org Klaus Kaestner:kaestner@pennmedicine.upenn.edu 教学助理: Brittney Allyn:brittney.allyn@pennmedicine.upenn.edu Yee Hoon Foong:yfoong@pennmedicine.upenn.edu Andrew Katznelson:akatznel@pennmedicine.upenn.edu Sean Louzon:Sean.Louzon@pennmedicine.upenn.edu Brittany Mactaggart:britmact@pennmedicine.upenn.edu Jesse Weber:jesseweb@pennmedicine.upenn.edu Karen Wong:karewong@pennmedicine.upenn.edu BGS 课程协调员: Colleen Dunn:dunncoll@pennmedicine.upenn.edu; 898-2792;160 BRB II/III
许多植物物种的驯化和改良经常涉及转录输出的调节,并继续为靶向性状工程提供许多希望。然而,控制这些性状相关转录变体的顺式调控元件 (CRE) 位于非编码区内,目前大多数植物物种对这些区域的注释很少。这在大型作物基因组中尤其如此,因为调控区仅占整个基因组空间的一小部分。此外,人们对 CRE 如何调节植物转录的了解相对较少。因此,了解调控区在基因组中的位置、它们控制哪些基因以及它们的结构是可用于指导传统和合成植物育种工作的重要因素。在这里,我们描述了调控实例的经典示例以及植物调控基因组学的最新进展。我们重点介绍了有价值的分子工具,这些工具可以大规模识别 CRE,并提供有关基因如何在不同植物物种中受到调控的前所未有的见解。我们重点关注染色质环境、转录因子 (TF) 结合、转座因子的作用以及调控区域与靶基因之间的关联。
Wnt/β-catenin信号通路是经典的Wnt信号通路,在LC的进展中起着至关重要的作用(25,26)。它影响细胞周期、增殖、侵袭、迁移、凋亡和血管生成等多种生理过程(27-29)。Wnt/β-catenin信号通路中分子的异常表达在LC的发生发展中起着至关重要的作用,例如糖原合酶激酶-3β和β-catenin(30)。最近,姜黄素、山竹醇和芪玉散龙通过调控Wnt通路对LC产生抑制作用(31-33)。然而,LSZ在LC中的作用和分子机制尚不清楚。本研究探讨了不同浓度LSZ对LC细胞中PTEN蛋白表达的影响。结果表明,LSZ可以通过调控Wnt/β-catenin信号通路来调控LC细胞的恶性生物学行为。
糖皮质激素受体 (GR) 是一种真正的配体调节转录因子。GR 于 80 年代被克隆,现已成为核受体超家族中研究最深入、临床意义最重大的成员之一。GR 与其他转录因子和大量共调节因子的协同作用有助于对内源性和药理学糖皮质激素 (GC) 产生组织和环境特异性反应。此外,细胞质中的非转录活性正在成为 GR 的一项附加功能。在过去的 40 年里,GR 作用机制的概念一直在不断变化。分子生物学研究的前基因组和基因组时代的不同方法以及单细胞和单分子分析的最新尖端技术正在稳步发展人们对 GR 和转录调控如何在生理和病理过程中发挥作用的看法。除了开发 GR 分析技术外,使用模型生物还可以深入了解 GR 在体内如何在组织稳态、炎症和能量代谢中发挥 GC 作用。模型生物包括小鼠,还有大鼠、斑马鱼和最近的水果
开发高产营养水稻是缓解发展中国家微量营养素缺乏问题,特别是涉及锌和铁 (Fe) 缺乏的人类营养不良问题,并实现更好应用的一种方法。Fe 和 Zn 等微量营养素的运输主要通过烟胺合酶 (OsNAS) 基因家族调控,而产量是一种涉及多个基因座的复杂性状。通过 CRISPR (成簇的规律间隔的短回文重复序列)-Cas9 进行基因组编辑,重点关注 OsNAS2 启动子,特别是删除位置 -933 处的顺式调控元件 ARR1AT,以增强籽粒和单株植物中 Zn 的积累。结果表明,我们的启动子编辑增加了单株植物的 Zn 浓度。证据还表明,每个主穗的小穗数量增加可导致单株籽粒增加。这些性状在“无转基因”和纯合植物后代中遗传。需要进行进一步研究来验证田间条件下的性状表现并阐明小穗增加的原因。
Anzalone AV、Randolph PB、Davis JR 等人。 (2019)自然。 576(7785):149-157。 Nelson JW、Randolph PB、Shen SP 等人。 (2022) 国家生物技术。 40(3):402-410。 Chen PJ,Hussmann JA,Yan J 等。 (2021)细胞。 184(22):5635-5652.e29. Gilpatrick T、Lee I、Graham JE 等人。 (2020) 国家生物技术。 38(4):433-438。
全基因组测序 (WGS) 在医疗保健和研究中的应用日益广泛,使我们能够识别非编码区域中的大量变异,从而激发了近年来人们对这些非编码变异及其生物学意义的兴趣。越来越多的证据表明,功能性非编码变异可能是外显子组测序队列中遗传性缺失的原因,其中很大一部分患者未得到分子诊断(74)。值得注意的是,全基因组关联研究 (GWAS) 发现的近 90% 的疾病相关变异位于非编码区域,它们富含转录调控元件 (TRE),可能通过扰乱基因调控发挥作用(81)。尽管非编码变异在人类疾病中发挥着至关重要的作用,但由于我们对非编码区域的了解有限,对非编码变异的解释和优先排序长期以来一直受到阻碍。大型联盟(如 ENCODE (32) 和 FANTOM5 (5))和独立研究小组在这一未知领域对潜在功能元件进行注释方面取得了巨大进展。在这篇综述中(图 1),我们首先讨论了调控格局的各种注释,以及这些努力如何帮助解读非编码变异的生物学影响。然后,我们描述了通过整合这些功能注释来确定非编码变异优先次序的生物信息学工具的进展。最后,我们提出了一系列实验分析来评估候选变异的调控潜力。
[图 1] 中心法则概述 该图显示了中心法则,其中遗传信息从 DNA 到 RNA,然后从 RNA 到蛋白质单向传递。 DNA以碱基序列的形式存储遗传信息,mRNA(信使RNA)通过转录合成。 mRNA 由核糖体翻译,
摘要 针对转移信号通路(例如受体酪氨酸激酶 (RTK) 触发的通路)的靶向治疗在预防肿瘤进展方面具有良好的前景。然而,基于 RTK 的靶向治疗经常遭受耐药性,因为多种生长因子受体共同表达可能会引发补偿性次级信号传导和治疗后获得性突变。一种替代策略是操纵 RTK 信号的常见负调节剂。其中,Raf 激酶抑制蛋白 (RKIP) 是本文的重点。RKIP 可以与 Raf-1 结合,从而抑制下游丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 级联。RKIP 还负向调节其他转移信号分子,包括 NF- κ B、STAT3 和 NOTCH1。一般而言,RKIP 通过结合和阻断上述通路上游关键分子的活性来实现此任务。一种新的 RKIP 相关信号传导涉及活性氧 (ROS)。在我们最近的报告中,我们发现 PKC δ 介导的 ROS 生成可能通过肿瘤启动子 12-O-十四烷酰-佛波醇-13-乙酸酯引发的 HSP60 氧化来干扰 RKIP 与热休克蛋白 60 (HSP60)/MAPK 复合物的结合。RKIP 的离开可能在两个方面影响下游 MAPK。一是触发与 MAPK 偶联的 HSP60 从 Mt→胞质溶胶转位。二是改变 HSP60 的构象,有利于胞质溶胶中上游激酶更有效地激活相关的 MAPK。值得研究的是,能够产生 ROS 的各种 RTK 是否可以通过以相同的方式影响 RKIP 来驱动转移信号。
摘要 基因表达的可遗传变异源自影响其调控网络的顺式和反式成分的突变。在这里,我们通过鉴定和表征对酿酒酵母中同一焦点基因表达具有反式调控作用的 69 个突变,研究了反式调控突变在基因组和基因调控网络内的分布情况。相对于不影响该焦点基因表达的 1766 个突变,我们发现这些反式调控突变在先前预测可调控焦点基因表达的转录因子的编码序列中富集。然而,鉴定出的 90% 以上的反式调控突变被映射到参与各种生物过程(包括染色质状态、代谢和信号转导)的其他类型的基因。这些数据显示了不同类型基因的遗传变化如何影响基因的反式表达,揭示了反式调控突变的特性,这些特性为自然种群内反式调控变异的分离提供了原材料。