图2:转座酶介导的剪切机制的示意图。(1)转座酶识别并结合了转座子两侧的TIRS,(2)换位复合物,(3)切除换位复合物,(4)转座复合物识别基因组中的靶位点,(5)转座子插入基因组中。图像改编自Skipper,K.A。等,2013 2。
TN5转座子标记双链DNA和RNA/DNA杂交产生的核酸,这些核酸准备被放大以进行高通量测序。必须探索TN5转座子的核酸底物以增加TN5的应用。在这里,我们发现TN5转座子可以将寡核酸转置超过140个核苷酸的单链DNA的5'端。基于TN5的此属性,我们开发了一种基于标记和启用连接的单链DNA测序方法,称为Table-Seq。通过一系列反应温度,时间和酶浓度测试,我们将表格seq应用于链特异性的RNA测序,从总RNA的30 pg开始。此外,与传统的基于DUTP特异性的RNA测序相比,该方法检测到更多的基因,具有较高的链特异性,并且在基因之间显示出更均匀分布的读数。一起,我们的结果提供了有关TN5转座子特性的见解,并扩展了TN5在尖端测序技术中的应用。
转座因子的转座会影响插入/切除基因座内或附近的基因的表达水平、剪接和表观遗传状态以及功能。例如,在葡萄中,VvMYBA1 基因座的 VvMYBA1a 等位基因启动子区中 Gret1 逆转录转座子的存在抑制了用于花青素生物合成的 VvMYBA1 转录因子基因的表达,而这种转座子的插入是日本主要葡萄品种‘Shine Muscat’浆果果皮呈绿色的原因。为了证明葡萄基因组中的转座子可以通过基因组编辑去除,我们重点研究了 VvMYBA1a 等位基因中的 Gret1,作为 CRISPR/Cas9 介导的转座子去除的靶标。PCR 扩增和测序检测到 Gret1 消除了 45 株转基因植物中的 19 株的细胞。虽然我们尚未证实对葡萄果皮颜色有任何影响,但我们成功证明切割 Gret1 两端的长末端重复序列 (LTR) 可以有效消除转座子。
自从芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)在1940年代首次发现转座以来,科学家一直对这些“跳跃基因”及其在进化中的作用着迷。作为主要的转座子类型之一,DNA转座子已受到相当大的关注。然而,由于先前的案例研究规模有限,与换位活动和进化模式相关的因素尚不清楚。
建立人类疾病的非人灵长类动物模型对于开发治疗策略尤其是神经退行性疾病的治疗策略非常重要。普通狨猴作为一种新的实验动物模型引起了人们的关注,许多转基因狨猴都是通过慢病毒载体介导的转基因产生的。然而,慢病毒载体在转基因应用中的长度限制为 8 kb 以下。因此,本研究旨在优化 piggyBac 转座子介导的基因转移方法,其中将长度超过 8 kb 的转基因注射到狨猴胚胎的卵周隙中,然后进行电穿孔。我们构建了一个携带阿尔茨海默病基因的长 piggyBac 载体。使用小鼠胚胎检查了 piggyBac 转基因载体与 piggyBac 转座酶 mRNA 的最佳重量比。在注射 1000 ng 转基因和转座酶 mRNA 的胚胎中,70.7% 的胚胎干细胞确认转基因整合到基因组中。在这些条件下,将长转基因引入狨猴胚胎。转基因引入处理后,所有胚胎均存活,70% 的狨猴胚胎中检测到了转基因。本研究开发的转座子介导的基因转移方法可应用于非人类灵长类动物以及大型动物的遗传修饰。
MD,美国。4. DeepSeq,诺丁汉,英国。5. 乌普萨拉大学免疫学、遗传学和病理学系生命科学实验室,瑞典乌普萨拉。6. 莱斯大学计算机科学系,美国德克萨斯州休斯顿主街 6100 号。* 通讯作者;贡献相同摘要单细胞 DNA 测序的出现揭示了基因组变异的惊人动态,但未能表征在种系水平上具有深远影响的较小到中等尺寸的变异。在这项工作中,我们利用单细胞长读测序发现了三个大脑中的新动态。这为了解单个细胞基因组的动态提供了关键见解,并进一步强调了转座因子的大脑特定活动。主要单细胞全基因组扩增(WGA)使通常使用短读在低覆盖率 1 下进行的单细胞全基因组测序(scWGS)成为可能,它通常只能检测 Mb 级 CNV,尽管据报道识别了 > 50kbp 的 CNV 2 。无论如何,许多预期的变体(如 Alu 或 LINE 变体)都被遗漏了。这些转座因子 (TE) 家族是最丰富和活跃的转座子,总共占人类基因组的约 27% 3 ,并有助于健康神经元 4 和神经退行性疾病 5–7 的重组。同时,长读测序的出现使得准确检测 Alu 或其他转座子介导的突变成为可能 8 。最近有报道称,在液滴中使用等温多重置换扩增 (MDA) (dMDA) 进行 WGA 后,在 T 细胞上使用长读 scWGS (scWGS-LR) 来组装单个细胞的一个基因组。然而,它的成本很高,而且由于嵌合体和扩增子大小限制,完整性有限 9 。尽管如此,这为进一步探索类似的方法是否能为单细胞的基因组变异提供新的见解开辟了新领域。
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法改变了恶性肿瘤免疫疗法的景观,从根本上改变了传统的癌症治疗策略。然而,对T细胞转染的病毒载体的依赖构成了局限性,从而阻碍了这种有希望的治疗方法的更广泛应用。使用非病毒载体用于CAR-T细胞制备,在下一代疗法中已成为一种更通用和可持续的替代方法。转座元素(TES)是1940年代芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)在玉米中首先发现的(1)(1)的移动DNA序列,这些序列是由由反向末端重复序列(ITRS)和转座酶组成的基因片段组成的。该酶有助于转座子从其原始DNA位点切除,并将其整合到新的基因组位置。可以将其分为逆转座子,并切成两个主要类别的转座机制(2)。剪切的转座子需要对两种ITR的转座酶识别,以从其源中切除DNA转座子并将其整合到其他地方(3)。这种固有的插入DNA的能力使剪切的转座可以用于基因组操纵的强大工具(4-7)。
作为高度多样化的脊椎动物类,鸟类已经适应了各种生态系统。如何在遗传上解释这种表型多样性是有争议的,并且很可能基于基因组含量的差异。更大且更复杂的基因组可以允许更大的遗传调节,从而导致表型的多样性。令人惊讶的是,与其他脊椎动物相比,禽类基因组要小得多,但含有与其他脊椎动物一样多的蛋白质编码基因。这支持了以下观点:表型多样性在很大程度上取决于在非编码基因序列上的选择。转移RNA(TRNA)代表一组非编码基因。然而,跨鸟类基因组的tRNA基因的特征在很大程度上尚未探索。在这里,我们详尽地研究了鸟类和跨脊椎动物中这些关键的翻译调节剂的进化和功能后果。我们对代表每个鸟类顺序的55个鸟类基因组的致密采样显示,平均有169个tRNA基因,而至少有31%被积极使用。与其他脊椎动物不同,禽类tRNA基因的数量和复杂性降低,但仍与脊椎动物摇摆配对策略和突变驱动的密码子使用一致。我们详细的系统发育分析进一步发现了脑燃料的塞环长度促进bybybybybybybybybybytransbobablesablelements。 翻译。
Cas9 和 Cas12 的微型替代品:转座子相关的 TnpB 1 介导植物中的靶向基因组编辑 2 3 Subhasis Karmakar 1Ɨ、Debasmita Panda 1Ɨ、Sonali Panda 1、Manaswini Dash 1、Romio Saha 1、Priya Das 4 1、Shinong SP、Justin Avina 2、Amaresh K. Nayak 1、Mirza J. Baig 1*、Kutubuddin Ali Molla 1* 5