生物評論周報第128期:新的CRISPR C-G DNA堿基編輯器

 

1.Nature Biotechnology:新的CRISPR C-G DNA堿基編輯器

 

2020年7月20日,來自哈佛醫學院J. Keith Joung和Julian Grünewald小組合作在《自然—生物技術》雜志上發表了標題為“CRISPR C-to-G base editors for inducing targeted DNA transversions in human cells.”的研究論文,他們開發出CRISPR C-G堿基顛換工具,能夠編輯誘導目標在人類細胞中DNA顛換。

 

CRISPR C-G DNA堿基編輯器

Fig. 1: 胞嘧啶(C)脫氨基突變后的修復情況示意圖

 

研究團隊通過對兩種堿基編輯器結構的改造,有效地誘導目標C-G堿基顛換,同時減少了不必要的C-W(W = A或T)和插入缺失突變(indel)。其中一個C-G堿基編輯器(CGBE1),包含RNA介導 Cas9 nickase,以大腸桿菌為基礎的尿嘧啶DNA糖基化酶 (eUNG)和以大鼠APOBEC為基礎的胞嘧啶核苷脫氨酶突變體(R33A)(過去工作證明該突變體能夠降低RNA和DNA編輯中的脫靶效應)。

 

研究團隊表明,CGBE1可以有效地誘導C到G的編輯,尤其是在人類細胞中富含AT的序列中。通過刪除CGBE1中的eUNG域,課題組得到了miniCGBE1,降低了插入缺失突變的頻率,而編輯效率僅略有減少。CGBE1和miniCGBE1成功實現C-G編輯,并為優化C-G堿基編輯的研究和治療應用提供了基礎。

 

研究人員表示,CRISPR介導的DNA胞嘧啶和腺嘌呤堿基編輯工具具有廣泛應用,但主要是進行DNA堿基轉換(即嘧啶-嘧啶或嘌呤-嘌呤)。

?

(評論:在單堿基編輯工具研究中取得進展。

 

文章來源:

Ibrahim C. Kurt, Ronghao Zhou,?CRISPR C-to-G base editors for inducing targeted DNA transversions in human cells. DOI: 10.1038/s41587-020-0609-x?Nature Biotechnology:最新IF:31.864

 

2、Cell: 研究揭示不同細胞類型如何調控雞皮疙瘩的產生

 

2020年7月16日,來自美國哈佛大學Ya-Chieh Hsu、中國臺灣大學Sung-Jan Lin等研究人員合作在《細胞》雜志上發表了標題為“?Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells.”的研究成果,揭示不同細胞類型如何調控雞皮疙瘩的產生。

 

不同細胞類型如何調控雞皮疙瘩的產生

Fig?2.來自cell

 

研究人員發現,立毛?。ˋPM)和交感神經形成雙組分微環境來調節毛囊干細胞(HFSC)活性。交感神經與HFSC形成突觸樣結構并通過去甲腎上腺素調節HFSC,而APM維持HFSC的交感神經。在沒有去甲腎上腺素信號傳導的情況下,HFSC通過下調細胞周期和代謝來上調靜態調節因子Foxp1和Fgf18進入深度休眠。

 

在發育過程中,HFSC后代分泌SHH(Sonic Hedgehog)來指導這種APM交感神經微環境的形成,進而控制成年體內的毛囊再生。這些研究結果揭示了再生組織與其微環境在不同階段之間的相互依賴關系,并證明了交感神經可以通過突觸樣連接和神經遞質調節干細胞,從而使組織產生與需求耦合。

 

據了解,豎毛(雞皮疙瘩)需要毛囊、立毛?。ˋPM)和交感神經的協同作用,這一現象為研究上皮、間充質和神經的相互作用提供了模型。

 

評論:起雞皮疙瘩竟然是身體在促進毛發生長的一種表現。

 

文章來源:

Yulia Shwartz, Meryem Gonzalez-Celeiro?et al,?Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells. DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.031?Cell:《細胞》最新IF:36.216

?

3、Nature:兩個動態不同的回路驅動感覺丘腦抑制

 

2020年7月22日,來自Cruikshank研究組在在《自然》雜志上發表了題為“Two dynamically distinct circuits drive inhibition in the sensory thalamus.”的研究結果,發現兩個動態不同的回路驅動感覺丘腦抑制。

 

兩個動態不同的回路驅動感覺丘腦抑制

Fig 3?丘腦網狀核神經元的分子異質性具有非常獨特的特征(來源:Nature

 

他們通過小鼠TRN的體感和視覺回路進行研究。在體感TRN中,他們觀察到兩組遺傳上定義的神經元,它們在位置上是分離的并且在生理上是不同的,并且通過動態發散的突觸,相互獨立地連接著丘腦皮層核。表達Calbindin的細胞(位于中央核心)與腹側后核(主要的體感丘腦皮質中繼器)相連。相比之下,生長激素抑制素表達細胞(位于TRN的周圍邊緣)與后丘腦內側核突觸相連,后者是一個高層結構,既攜帶自上而下又自下而上的信息。

 

這兩個TRN單元組以途徑特定的方式處理其輸入。從腹后核到中央TRN細胞的突觸傳遞快速的興奮性電流,該電流在重復性活動期間會嚴重降低,從而驅動相態峰值輸出。從丘腦后內側核到邊緣TRN細胞的突觸激活的速度較慢,抑制興奮電流的程度較低,從而驅動了更持久的峰值。TRN細胞類型的內在生理學差異(包括依賴狀態的爆發)有助于這些輸出動態。

 

因此,這兩個體感TRN子回路的處理專業化似乎已針對它們所攜帶的信號進行了調整——將主要的中央子電路調整為離散的感覺事件,將更高階的邊緣子電路調整為從多個源集成的時間分布信號。視覺TRN子回路的結構和功能與體感TRN的電路和結構極為相似。這些結果提供了對TRN神經元子網如何差異處理丘腦信息類別的見解。

 

據悉,到達新皮質的大多數感覺信息通過丘腦傳遞,在丘腦中發生相當大的轉變。轉換的一種方式涉及,將數據攜帶到皮層的興奮性丘腦皮質神經元,與調節這些數據流的丘腦網狀核(TRN)的抑制性神經元之間的相互作用。盡管人們早已認識到TRN的重要性,但對其細胞類型、組織和功能特性的了解卻落后于對它們所控制的丘腦皮質系統。

?

評論:首次從單細胞分子特性、神經元電生理特征、局部丘腦神經環路結構以及功能的角度為丘腦網狀核繪制出了一幅綜合圖譜。

 

文章來源:

Rosa I. Martinez-Garcia?et al,Two dynamically distinct circuits drive inhibition in the sensory thalamus.?DOI: 10.1038/s41586-020-2512-5?Nature:最新IF:43.07

 

艾美捷科技優勢代理品牌

發表評論

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: