XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System链断裂
表征有利于 Cas9 诱导的双链断裂处替代末端连接的序列背景
替代末端连接 (alt-EJ) 机制，例如聚合酶θ介导的末端连接，越来越多地被认为是导致双链断裂修复不准确的重要因素。我们之前提出了一个 alt-EJ 模型，其中双链断裂附近的短 DNA 重复退火形成二级结构，从而引发有限的 DNA 合成。然后，新生的 DNA 与另一个断裂端的微同源序列配对。这种合成依赖性微同源介导的末端连接 (SD-MMEJ) 解释了果蝇 I-SceI 核酸酶切割后恢复的许多 alt-EJ 修复产物。然而，影响 SD-MMEJ 修复的序列特异性因素仍有待充分表征。在这里，我们通过对 1100 种不同序列环境中 Cas9 诱导的双链断裂处的修复产物进行计算分析，扩展了 SD-MMEJ 模型的实用性。我们在单核苷酸分辨率下发现了成功修复 SD-MMEJ 的序列特征的证据。这些特征包括最佳引物重复长度、重复与断裂的距离、引物重复之间的 DNA 序列灵活性以及微同源模板相对于首选引物重复的定位。此外，我们还表明 DNA 聚合酶 theta 是 Cas9 断裂处大多数 SD-MMEJ 修复所必需的。本文描述的分析包括一个计算流程，可用于表征任何序列环境中 alt-EJ 修复的首选机制。
小分子靶向治疗诱导残留肿瘤细胞对 DNA 双链断裂修复的依赖
经过靶向治疗后仍能存活下来的残留癌细胞，是最终产生耐药性疾病的“储存库”。尽管人们对靶向治疗残留细胞非常感兴趣，但由于我们对这种细胞状态中存在的脆弱性了解有限，因此努力受到了阻碍。本文，我们报告了各种致癌基因靶向疗法，包括表皮生长因子受体 (EGFR)、间变性淋巴瘤激酶 (ALK)、KRAS 和 BRAF 抑制剂，可诱导 DNA 双链断裂，从而诱导致癌基因匹配的残留肿瘤细胞中共济失调毛细血管扩张突变 (ATM) 依赖性 DNA 修复。在细胞系、小鼠异种移植模型和人类患者中观察到的这种 DNA 损伤反应是由涉及激活 caspase 3 和 7 以及下游 caspase 激活的脱氧核糖核酸酶 (CAD) 的途径驱动的。反过来，CAD 又通过 caspase 介导的其内源性抑制剂 ICAD 的降解而激活。因此，在 EGFR 突变型非小细胞肺癌 (NSCLC) 模型中，经小分子 EGFR 靶向疗法治疗后存活下来的肿瘤细胞在合成上依赖于 ATM，而与 ATM 激酶抑制剂联合治疗可在体内消灭这些细胞。这导致 EGFR 突变型 NSCLC 小鼠异种移植模型（包括来自既定细胞系和患者肿瘤的模型）中反应更具渗透性和持久性。最后，我们发现，与没有有害 ATM 突变的 EGFR 突变型 NSCLC 患者相比，携带 ATM 中同时发生的功能丧失突变的罕见 EGFR 突变型 NSCLC 患者在第一代 EGFR 抑制剂治疗中表现出更长的无进展生存期。总之，这些发现为基于机制的 ATM 抑制剂与现有靶向疗法的整合提供了理论依据。
DNA双链断裂导致染色体染色单体
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证（未经同行评审证明）获得的是作者/资助者，他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可，以永久显示预印本。它是制作
DNA双链断裂修复途径的选择与调控
图 1 DSB 修复途径总览 .DSB 发生后 , Ku70-80 会最先结合上来 , 如果不发生末端切除 , 会继而招募 DNA-PKcs, ligase IV, XRCC4 等 cNHEJ 核心因子介导 cHNEJ 修复途径 .如果末端发生 MRN-CtIP 介导的末端切除 , 则会产生 ssDNA 抑制 cNHEJ 修复途 径 .短程切除和长程切除产生的 ssDNA 可以通过链内退火进行修复 , 分别被称为 alt-EJ 和 SSA.长距离切除产生的 ssDNA 也可以 在 BRCA2-PALB2-BRCA1 复合体的帮助下和 RAD51 形成核蛋白纤维 , 进行同源找寻和连入侵过程 , 从而进入 HR 修复途径 .HR 途径又可以分为 BIR, SDSA 和 DSBR Figure 1 Overview of DSB repair pathways.The broken ends are first recognized and bound by Ku70-80.Without end resection, other cNHEJ core factors, such as DNA-PKcs, ligase IV, XRCC4, would be recruited to DSBs to mediate cNHEJ pathway.When MRN-CtIP-mediated resection occurs, the generated ssDNA will inhibit cNHEJ pathway.ssDNA from short-range and long-range resection can anneal in-strand to resolve the damages, termed Alt-EJ and SSA, respectively.ssDNA from long-range resection can also be bound by RAD51 to form nucleoprotein filament under the help of BRCA2-PALB2-BRCA1 complex.Nucleoprotein filament carry out homologous searching and strand invasion, promoting HR pathway.The HR pathway could be divided into BIR, SDSA and DSBR
原代人间充质干细胞的扩展Invitro培养物下调BRCA1相关的基因并损害DNA双链断裂识别
间充质干细胞（MSC）是多素的成年干细胞，对基于细胞的再生疗法有很大潜力。体外扩展改变其表观遗传和细胞特性，对DNA损伤反应（DDR）和基因组稳定性的影响很差。我们在这里报告了基于转录组的基于转录组的途径分析的结果，该途径分析了体外 - 脱落的人骨骨髓衍生的间充质干细胞（HBM-MSC），并补充了针对DNA双链断裂（DSB）修复的细胞测定。使用基因，KEGG和GSEA映射受体外衰老影响的基因途径，并被发现涉及DNA修复，同源重组（HR），细胞周期控制和染色体复制。在HBM-MSC中对X射线诱导的X射线诱导的DNA DSB的识别（C-H2AX + 53BP1焦点）的测定表明，在8周的体外衰减期间（即10个双倍的时间），细胞表现出较高的DDRADNA ddra。此外，观察到对DNA DSB识别受损的细胞的明显亚群。通过HR（例如Rad51，Rad54，BRCA1）参与DNA修复中的几个基因显示2.3至四倍降低了QRT-PCR的mRNA表达。我们得出的结论是，HMSC的体外扩张会导致与DNA断裂的识别和修复的衰老相关损害。
原代人间充质干细胞的扩展Invitro培养物下调BRCA1相关的基因并损害DNA双链断裂识别
间充质干细胞（MSC）是多素的成年干细胞，对基于细胞的再生疗法有很大潜力。体外扩展改变其表观遗传和细胞特性，对DNA损伤反应（DDR）和基因组稳定性的影响很差。我们在这里报告了基于转录组的基于转录组的途径分析的结果，该途径分析了体外 - 脱落的人骨骨髓衍生的间充质干细胞（HBM-MSC），并补充了针对DNA双链断裂（DSB）修复的细胞测定。使用基因，KEGG和GSEA映射受体外衰老影响的基因途径，并被发现涉及DNA修复，同源重组（HR），细胞周期控制和染色体复制。在HBM-MSC中对X射线诱导的X射线诱导的DNA DSB的识别（C-H2AX + 53BP1焦点）的测定表明，在8周的体外衰减期间（即10个双倍的时间），细胞表现出较高的DDRADNA ddra。此外，观察到对DNA DSB识别受损的细胞的明显亚群。通过HR（例如Rad51，Rad54，BRCA1）参与DNA修复中的几个基因显示2.3至四倍降低了QRT-PCR的mRNA表达。我们得出的结论是，HMSC的体外扩张会导致与DNA断裂的识别和修复的衰老相关损害。
二肽重复蛋白抑制 C9ORF72 ALS/FTD 中的同源性指导 DNA 双链断裂修复
方法和结果：使用 DNA DSB 修复分析，我们评估了特定修复途径的效率，发现 PR、GR 和 GA 降低了非同源末端连接 (NHEJ)、单链退火 (SSA) 和微同源介导的末端连接 (MMEJ) 的效率，但不降低同源重组 (HR)。我们发现 PR 部分通过与核仁蛋白核磷蛋白 (NPM1) 结合来抑制 DNA DSB 修复。NPM1 的消耗会抑制 NHEJ 和 SSA，这表明 PR 表达细胞中 NPM1 的功能丧失会导致非同源和同源定向 DNA DSB 修复途径受阻。通过删除 NPM1 亚细胞定位信号，我们发现 PR 会结合 NPM1，无论 NPM1 指向哪个细胞区室。删除已知可与其他富含精氨酸的蛋白质结合的 NPM1 酸性环基序可消除 PR 和 NPM1 结合。使用共聚焦和超分辨率免疫荧光显微镜，我们发现 RAD52（SSA 修复机制的一个组成部分）的水平相对于使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑删除了 C9ORF72 扩增的同源对照显著增加 iPSC 神经元。对死后脑组织的 Western 分析证实，与对照相比，C9ALS/FTD 样本中的 RAD52 免疫反应性显著增加。