水稻 (Oryza sativa L.) 是世界人口(亚洲和非洲)消费最广泛的主食。作为半水生一年生植物,水稻极易因各种环境压力而损失。许多研究表明需要开发耐非生物和生物胁迫的品种 [1] 。标记辅助育种、诱变育种、RNA 干扰、反义技术、ZFN 和 TALEN 等方法被用于开发水稻等作物抗非生物胁迫的优良性状。然而,最近,成簇的规律间隔的短回文重复序列相关核酸酶 (CRISPR/Cas) 系统作为开发作物可遗传基因操作的有效工具而备受关注 [2] 。 2013 年,利用 CRISPR/Cas9 在模式植物拟南芥中成功开发出基于基因组的编辑技术 [3] ,此后,各种作物中已成功编辑了大量与农艺性状相关的基因。这一进步为研究人员开辟了许多新的可能性,包括能够更快地了解生物植物系统。CRISPR 系统主要用于提高不同作物的产量效率、生物强化、生物和非生物胁迫耐受性 [1] 。
摘要:成骨不全症 (OI) 是一种遗传性疾病,其特征是骨质疏松、骨质严重脆弱和骨矿物质密度降低。它主要是由基因突变引起的,例如负责合成 I 型胶原蛋白的 I 型胶原蛋白 α 1 链 (COL1A1) 和 I 型胶原蛋白 α 2 链 (COL1A2)。值得注意的是,90% 的 OI 病例是由显性遗传基因引起的,例如 COL1A1 或 COL1A2 ,而只有 10% 的病例是由 23 个隐性基因引起的。本综述总结了与不同类型 OI 相关的基因。本综述还强调了周期性双膦酸盐治疗对 OI 患者的重要性,以改善骨矿物质量、活动性评分,降低骨折率并减少疼痛发作。本综述的目的是深入了解该疾病的管理政策,为临床医生/研究人员提供知识,帮助他们对 OI 类型进行分类,并最终寻找更有效的治疗策略。此外,本综述提供的信息可能有助于改善 OI 患者的管理、诊断准确性和治疗计划,以改善患者的预后。
基因编辑技术曾经是一个遥不可及的科学幻想,如今已成为切实可行的现实。特别是人类生殖细胞基因组编辑这一新兴的基因编辑形式,具有值得谨慎研究的革命性能力。最近的研究进展表明,这种生物技术可用于改变未出生婴儿的基因组成和后代的遗传基因。这种生物技术可能具有拯救无数人生命的能力,但我们必须问——当预防疾病和“扮演上帝”之间的界限变得模糊时会发生什么?人类生殖细胞基因组编辑引发了许多围绕人类命运的广泛而根深蒂固的问题,所有这些都阻碍了其当前使用的合理性。尽管存在这些担忧,但这一生物技术领域在美国仍然普遍不受监管。本评论彻底研究了人类生殖细胞基因组编辑的潜在好处和后果,并简要概述了当前政府监督手段和缺乏监管控制的情况。最后,本评论提出了一种新的监管方案,强调对人类种系基因组编辑和其他高风险生物技术的道德考虑。
KMT2C 和 KMT2D 是人类癌症中最常见的突变表观遗传基因。虽然 KMT2C 被确定为急性髓系白血病 (AML) 中的肿瘤抑制因子,但 KMT2D 在这种疾病中的作用仍不清楚,尽管它的缺失会促进 B 细胞淋巴瘤和各种实体癌。据报道,KMT2D 在 AML 中下调或突变,并且通过 shRNA 敲低或 CRISPR/Cas9 编辑导致其缺陷会加速小鼠的白血病形成。造血干细胞和祖细胞以及 Kmt2d 缺失的 AML 细胞的核糖体生物合成显著增强,并且核仁持续增大,rRNA 和蛋白质合成率增加。从机制上讲,发现 KMT2D 缺陷会导致小鼠和人类 AML 细胞中 mTOR 通路的激活。 Kmt2d 直接调节 Ddit4 的表达,Ddit4 是 mTOR 通路的负调节因子。与核糖体生物合成异常一致,研究表明,RNA 聚合酶 I 抑制剂 CX-5461 可显著抑制体内 Kmt2d 缺失的 AML 生长,并延长白血病小鼠的生存期。这些研究证实 KMT2D 是 AML 中事实上的肿瘤抑制因子,并揭示了对核糖体生物合成抑制前所未有的脆弱性。
Anuradha 博士于 2011 年以 DBT JRF/SRF 奖学金获得泰米尔纳德邦农业大学哥印拜陀分校生物技术博士学位,并于 2005 年以 JNU 奖学金获得泰米尔纳德邦农业大学生物技术硕士学位。博士研究期间的专业领域包括木薯再生和遗传转化协议的标准化。她还从泰米尔纳德邦的不同地区克隆和鉴定了印度和斯里兰卡木薯花叶病毒的复制酶基因,并将这些基因提交到 NCBI 核苷酸数据库中。博士研究期间的主要重点是通过 RNA 干扰获得木薯植物的病毒抗性。她构建了专门针对印度和斯里兰卡木薯花叶病毒复制酶基因的 RNAi 载体,并生成了抗木薯花叶病毒的假定转基因木薯系。加入 KAU 之前,她曾在纳格浦尔中央柑橘研究所担任农业研究科学家。在此期间,她通过 RAPD 标记和柑橘根茎抗病差异基因表达研究,从事柑橘种质鉴定工作。目前的研究兴趣领域是植物基因组编辑以改善性状、植物表观遗传基因调控以及基因克隆和表达。
动机:如今,在生物学的每个部分中都研究了表观遗传基因法规,从胚胎发育到癌症和神经退行性疾病等疾病。目前,为了量化和比较特定目标区域的CpG甲基化水平,最容易访问的技术是BisulfE TE -TE测序PCR(BSP)。但是,没有现有的用户友好工具能够分析来自BSP所有方法的数据。因此,处理PCR产品的直接测序(Direct-BSP)处理结果的最方便方法是手动分析色谱图轨迹,这是重复性且容易出现错误任务。结果:在这里,我们实施了一种新的基于R的工具,称为ABSP用于分析BisulfE TE-FITE测序PCR,从而提供了直接-BSP和Cloning-BSP数据的完整分析过程。它使用原始测序痕量文件(.ab1)作为计算和比较CpG甲基化百分比的输入。它是完全自动化的,并包含一个用户友好的界面,作为内置的r闪亮应用程序,质量控制步骤并生成出版物就绪的图形。可用性和实现:ABSP工具和相关数据可在https://github.com/ absp-methylation-tool/absp上获得。联系人:chann.lagadec@inserm.fr补充信息:补充数据可在Online Bioinformatics获得。
蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMT)介导的精氨酸甲基化是一种重要的转录后修饰,可调节各种细胞过程,包括表观遗传基因调节,基因组稳定性,RNA代谢,应激反应性信号转移。已经广泛讨论了精氨酸甲基化和神经系统疾病中精氨酸甲基化的不同底物和生物学功能,这为针对PRMT的临床应用中的基本原理提供了理由。越来越多的研究表明精氨酸甲基化和病毒感染之间存在相互作用。PRMT已被发现甲基甲基化和调节几种宿主细胞蛋白和不同功能类型的病毒蛋白,例如病毒capsids,mRNA出口商,转录因子和潜伏期调节剂。这种调节会影响其活性,亚细胞定位,蛋白质 - 核酸和蛋白质 - 蛋白质相互作用,最终影响其在各种病毒相关过程中的作用。在这篇综述中,我们通过组蛋白和非源性的甲基化讨论了PRMT及其多效性生物学功能的分类,结构和调节。此外,我们总结了PRMT底物的广泛范围,并探讨了它们对各种病毒感染过程和抗病毒先天免疫的复杂作用。因此,理解精氨酸甲基化的调节为理解病毒疾病的发病机理和发现抗病毒药疗法的机会提供了关键的基础。
诺贝尔基金会将 2020 年诺贝尔化学奖授予“CRISPR/Cas9 基因剪刀”,强调了基因创新对社会、科学和医学的重要意义。本文重点关注“生殖基因创新”,这一术语包括细胞质转移、线粒体转移以及种系或可遗传基因编辑技术,这些技术在美国均被归类为“实验性”。这些技术都使用体外受精,这是一种合法且广泛可用的做法。然而,生殖基因创新引起了争议和众多障碍,包括反复出现的联邦预算附加条款、联邦执法行动的威胁以及无法获得联邦资金。在开始时,器官移植也面临着类似的争议和障碍,包括对外科医生的检察审查以及因患者非正常死亡而对外科医生的诉讼。现在,器官移植的保险覆盖范围和机动车管理部门普遍提供的器官捐赠选择系统表明,器官移植已被社会接受并成为常规做法。乍一看,器官捐赠和生殖遗传创新几乎没有共同之处,原因是紧迫感、生殖选择问题和遗传变化等因素不同。然而,尽管存在这些差异,但这两种技术具有重要且未被充分重视的相似之处,例如使用外来生物材料、基因转移、对分配的担忧以及开始时的广泛争议。
散发性或经典型克雅氏病最早于 20 世纪 20 年代初被描述,全球范围内每年每百万人中约有一至两人患有此病,平均发病年龄为 65 岁。患者会经历快速进展的痴呆,通常在首次出现症状后六个月内死亡。此后,其他形式的人类朊病毒病也被描述,包括 20 世纪 50 年代在巴布亚新几内亚福雷族流行的库鲁病,该病通过食人葬礼传播。由于遗传基因异常,还存在罕见的家族性人类朊病毒病。此外,散发性克雅氏病过去在医疗过程中通过神经外科器械、角膜和硬脑膜移植物以及尸体垂体衍生的人类生长激素和促性腺激素传播。过去 35 年的一系列流行病学病例对照、回顾和监测研究并未发现任何通过血液成分、血浆产品或外周组织(如骨骼、皮肤和心脏瓣膜)传播散发性克雅氏病的确诊病例。然而,作为预防措施,英国血液服务中心采用商定的英国和欧洲排除标准(符合世卫组织的建议),禁止任何可能患医源性或家族性克雅氏病风险增加的人捐献血液、组织或造血干细胞(表 1)。
在过去几年中,在植物中使用基于RNA的CAS9基因组编辑的进展一直很快。基因组编辑的理想应用是基因靶向(GT),因为它允许广泛的精确修饰。但是,这仍然是不具备的,尤其是在关键农作物中。在这里,我们使用Planta策略描述了CAS9目标位置的成功,可遗传的基因靶向,但使用小麦矮人病毒复制品未能实现相同的方法,以增加维修模板的拷贝数。没有复制子,我们能够删除目标基因的150 bp的编码顺序,同时将框架内麦克利融合在一起。从14种原始转基因植物开始,两家植物似乎具有所需的基因靶向事件。从其中一种T0植物中,确定了三个独立的基因靶向事件,其中两个是可遗传的。当包括复制子时,产生了39种T0植物,并显示为修复模板的高拷贝数。然而,尽管与非修复策略相比,T1筛选的17条线没有引起显着或可遗传的基因靶向事件。调查表明,复制子方法创建的高拷贝数量的高拷贝数导致假阳性PCR结果,在序列水平上与GT研究广泛使用的连接PCR屏幕中的真实GT事件无法区分。在成功的非修复方法中,在T1中获得了可遗传基因靶向事件,随后,发现T-DNA与靶向基因座有关。因此,靶标和供体位点的物理接近可能是成功基因靶向的一个因素。