Nature:基因突变的不公平法则
一项研究检测了650名癌症患者基因组中的1700万个突变,得出了结论:整个人类基因组突变率的巨大差异是由于DNA修复机器所导致。“DNA拼读校验器”优先指向染色体中包含关键基因的重要部分。这项研究演示了来自医疗测序项目的数据可以如何解答有关细胞运作机制的基本问题。 来自欧洲分子生物学实验室(EMBL)-基因组调控中心(CRG)系统生物学部的两位科学家们完成了这项研究,相关论文发表在2月23日的《自然》(Nature)杂志上。 在每一次的细胞分裂过程中没有错误地复制我们的基因组这样一本大书是一项艰巨的工作。幸运的是,我们的细胞有着精良的校对装备来修复一些DNA错 误。现在基因组调控中心的两名科学家发布了一项研究证实,我们基因组中不同部分的错误并非同样得到很好地校正。这意味着我们的一些基因比另一些基因更有可 能发生突变并导致疾病。 科学家们通过检测来自不同组织的650个人类肿瘤分析了1700万个“单核苷酸变异”( sin......阅读全文
DNA修复出错何以致癌?
最近,日本大阪大学的一组研究人员发现,如果在DNA受到辐射损伤的时候DNA损伤应答(DDR)不起作用,那么,那些应该被去除的蛋白质反而会保留下来,遗传信息的丢失可能被刺激,当被错误修复的时候,这会导致肿瘤的形成。相关研究结果发表在《PLOS Genetics》杂志。 人们认为,细胞癌变的原因之
一项新研究挑战基因随机突变理论
新华社北京1月15日电(记者张莹)长期以来,基因突变的随机性一直是生物演化理论的基础,然而这个生物学经典观点受到一项新研究的挑战。 来自美国加利福尼亚大学戴维斯分校和德国马克斯·普朗克发育生物学研究所的研究人员日前在英国《自然》杂志上发表论文说,他们通过拟南芥实验发现,基因突变并非是随机的,而是
《Cell》揭示基因组周期性的起源!
巴塞罗那生物医学研究所(IRB Barcelona)的科学家发现,从酵母到人类,所有真核生物的基因组序列都具有周期性。这项发表在《细胞》杂志上的研究结果为基于自然选择的相关研究提供了另辟蹊径的新解释。 研究人员证明,真核生物基因组序列周期性的生成对DNA损伤和修复过程具有重要意义。在细胞核内,
关于全基因组测序的应用介绍
全基因组测序的应用:通过生物信息手段,分析不同个体基因组间的结构差异,同时完成SNP及基因组结构注释。 DNA突变可诱发癌症。吸烟过程中所释放的>60种致癌化学物质可与DNA结合并对DNA链上的鸟嘌呤和腺嘌呤进行化学修饰从而产生大的加合物,该加合物改变了DNA双螺旋的结构,如果不被核苷酸剪切修复
Nature子刊:肝癌基因组测序揭示与饮酒相关的突变特征
肝癌是对人类健康危害最大的癌症之一。大家都知道,饮酒是肝癌的主要危险因素。近日,法国的一个研究小组收集了大量肿瘤基因组信息,概括了与饮酒及其他环境暴露有关的突变特征。这项成果发表在《Nature Communications》上。 研究人员深入挖掘了250多个现有的肝癌基因组序列,并新测序了
遗传发育所在植物基因组编辑突变体筛选方法研究取进展
如何快速高效进行突变体检测和鉴定是植物基因组编辑技术迅速发展面临的重要问题之一。目前植物基因组编辑突变检测方法主要包括PCR/RE、T7EI错配切割、临界退火温度PCR (ACT-PCR)、Sanger测序和二代测序(NGS)等。以上所有的检测方法都基于PCR反应,且都有各自的不足之处。PCR/
Science:癌症基因组中的突变“热点”不一定会推动癌症
Science一篇文章描述了DNA单链如何以所谓的"发夹"结构折叠起来,对许多癌症中表达的基因编辑酶的突变高度敏感。但是,这些突变"热点"中的许多发生在与癌症完全无关的基因中,包括基因组的许多非编码区域。图片来源:Science MGH癌症中心的Dr.Michael Lawrence说:"一个
人类癌症基因组非编码区域中鉴别出关键的致癌突变
近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自加拿大安大略省癌症研究所的科学家们通过研究在人类癌症基因组中的大量非编码区域(也被称之为人类癌症DNA的“暗物质”)中发现了一种新型的致癌突变;这种突变或能作为一种新型潜在的治疗靶点,帮助科学家们开发治疗多种类型癌症的新型疗法,包括脑癌、肝
Cell:挑战常规!真核生物基因组周期性竟由突变导致
自从21世纪初人类、小鼠和果蝇等生物的基因组序列为人所知以来,一些科学家们就已注意到由腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)组成的碱基对在基因组中的比例具有明显的周期性。事实上,在基因组中,每隔10个碱基对观察到A/T碱基对存在的几率就会增加。这种周期性与DNA缠绕核小体的方式有关。科学家们给出的解释是自
国家基因库参与人类胚胎基因编辑研究
8月3日,由俄勒冈健康与科学大学、韩国基础科学研究院、美国Salk生物学研究所和深圳国家基因库合成与编辑平台合作完成的人类胚胎基因编辑最新重量级研究成果发表于《自然》杂志。在中国、美国、韩国的国际合作组的通力协作下,科学家第一次成功的利用CRISPR-Cas9系统在人类早期胚胎中对导致肥厚型心
科研人员建立植物基因组引导编辑技术体系
基因组编辑技术可以定向修饰植物基因组,从而大大加速植物育种的进程,是实现作物精准育种的重要技术突破。然而,作物的许多重要农艺性状是由基因组中的单个或少数核苷酸的改变或突变造成的。基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑,可利用外源修复模板通过同源重组介导的修复方式(HDR)实现目标基因特定核苷酸
基因突变是如何发生的?
自然发生的突变:在DNA复制或修复过程中,由于DNA聚合酶的错误或DNA损伤的修复失败等原因,导致基因序列发生改变。 化学物质引起的突变:某些化学物质(如烟草中的致癌物质)可以与DNA结合并破坏其结构,从而导致基因突变。 辐射引起的突变:电离辐射、紫外线等辐射可以破坏DNA分子的结构,从而导
“手术刀”VS“钢锯”,耶鲁创造更精准高效基因编辑技术
你可以将现有将技术认为是钢锯而此方法是手术刀,能够使我们在真核细胞基因组内多个位点、高效地做精确的遗传修饰。”通讯作者,耶鲁的分子生物学副教授Farren Isaacs形象的说。 现有例如CRISPR/Cas9这样的基因编辑技术,引入遗传修饰通常会打断两股DNA链。有时这些断裂并不是固定的,修
一项新研究挑战基因随机突变理论
长期以来,基因突变的随机性一直是生物演化理论的基础,然而这个生物学经典观点受到一项新研究的挑战。 来自美国加利福尼亚大学戴维斯分校和德国马克斯·普朗克发育生物学研究所的研究人员日前在英国《自然》杂志上发表论文说,他们通过拟南芥实验发现,基因突变并非是随机的,而是以某种对植物有益的方式进行。这一
研究发现生长信号与基因组稳定性有关
中科院生化与细胞所研究员高大明团队在生长信号对基因组稳定性调控方面取得重要进展,相关研究成果近日在线发表于《自然—细胞生物学》。 生物个体基因组完整性的维持得益于细胞内完善的DNA修复机制。研究表明,机体营养过剩或者生长信号的过度活化与基因组不稳定性和肿瘤发生密切相关,但具体的分子机制一直不
研究人员利用碱基编辑器可以治愈人细胞中的遗传病
2012年开发的基因组编辑工具CRISPR/Cas9可以将基因中的突变片段切割掉,并用一个未发生突变的片段进行替换,而一种称为碱基编辑器的新型CRISPR可以在不切割DNA的情况下修复突变。因此,使用碱基编辑器进行基因组编辑被认为更安全。如今,在一项新的研究中,来自荷兰乌得勒支研究所和乌得勒支大
超100种拟南芥测序完成,又一生物理论受到冲击
自二十世纪上半叶以来,进化论一直认为突变是随机发生的。德国马克斯·普朗克生物研究所研究团队发现,DNA突变并不是随机的,揭示了一种非随机模式。该结果于近日发表在《Nature》上,题为:Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis t
新研究挑战DNA随机突变进化理论
根据美国加州大学戴维斯分校和德国马克斯普朗克发育生物学研究所开展的一项新研究,拟南芥可能是理解和预测DNA突变的关键。这一发表在12日《自然》杂志上的新发现,将从根本上改变人们对进化的理解,有朝一日或可帮助研究人员培育出更好的作物,甚至帮助人类对抗癌症。 当DNA受损且未修复时,就会发生突变,从
DNA修复的切除修复的相关介绍
(一)细胞内有多种特异的核酸内切酶,可识别DNA的损伤部位,在其附近将DNA单链切开,再由外切酶将损伤链切除,由聚合酶以完整链为模板进行修复合成,最后有连接酶封口。 (二)碱基脱氨形成的尿嘧啶、黄嘌呤和次黄嘌呤可被专一的N-糖苷酶切除,然后用AP(apurinic/apyrimidinic,缺
关于DNA修复的光修复的介绍
这是最早发现的DNA修复方式,是指细胞在酶的作用下,直接将损伤的DNA进行修复。 [1] 修复是由细菌中的DNA光解酶(photolyase)完成,此酶能特异性识别紫外线造成的核酸链上相邻嘧啶共价结合的二聚体,并与其结合,这步反应不需要光;结合后如受300-600nm波长的光照射,则此酶就被激活
DNA修复技术重组修复过程介绍
此过程也叫复制后修复。对于DNA双链断裂损伤,细胞必须利用双链断裂修复,即重组修复,通过与姐妹染色单体正常拷贝的同源重组来恢复正确的遗传信息。人重组修复中原损伤没有除去,但若干代后可逐渐稀释,消除其影响。所需要的酶包括与重组及修复合成有关的酶,如重组蛋白A、B、C及DNA聚合酶、连接酶等。
SOS修复系统修复DNA损伤的介绍
是SOS反应的一种功能。SOS反应是DNA受到损伤或脱氧核糖核酸的复制受阻时的一种诱导反应。在大肠杆菌中,这种反应由recA-lexA系统调控。正常情况下处于不活动状态。当有诱导信号如 DNA损伤或复制受阻形成暴露的单链时,recA蛋白的蛋白酶活力就会被激活,分解阻遏物lexA蛋白,使SOS反应
DNA修复技术诱导修复过程介绍
DNA严重损伤能引起一系列复杂的诱导效应,称为应急反应,包括修复效应、诱变效应、分裂抑制及溶原菌释放噬菌体等。细胞癌变也可能与应急反应有关。应急反应诱导切除和重组修复酶系,还诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶,加快修复,避免死亡,但提高了变异率。单链DNA诱导重组蛋白A,可水解Lex A蛋白,使一系
基因编辑进展梳理-Part-II-基于CRISPRCas9的技术应用篇(三)
上一期为大家介绍了过去一年里CRISPR技术在动物造模及单碱基技术方面取得的重大突破。本期继续为大家从功能基因组筛选、细胞谱系示踪及疾病诊断方面谈谈CRISPR-Cas系统的技术运用。一、大规模基因功能的筛选尽管测序和基因组编辑技术取得了重大进展,但是解析复杂的基因型-表型关系仍然是数量遗传学的一个
酵母细胞中质粒的加工实验
定位突变质粒缺口修复技术和等位基因修复技术实验材料酵母菌株试剂、试剂盒带选择标记的YRp或YCp质粒适当的限制性内切核酸酶相应选择标记突变的酵母菌质粒标记的选择培养基平板仪器、耗材培养皿实验步骤1)将目的基因亚克隆到带恰当的选择标记的YRp或YCp质粒上。2) 在基因内部的两个限制酶酶切位点上切割以
Nature:科学家揭示拟南芥的突变偏向反映出自然选择
自二十世纪上半叶以来,进化论一直认为突变是随机发生的。德国马克斯·普朗克生物研究所研究团队发现,DNA突变并不是随机的,揭示了一种非随机模式。该结果于近日发表在《Nature》上,题为:Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis
Neuron:Syngap1基因突变如何导致早期脑损伤
近日,来自佛罗里达斯克里普斯科学家们揭示了一种特定类型的基因突变如何可以在大脑早期发育造成损害,导致终身学习和行为障碍。这项研究的重点是Syngap1基因的作用,研究论文发表在Neuron杂志上。在人类中,Syngap1突变已知会造成毁灭性形式的智力残疾和癫痫。 这项研究领导者Gavin Ru
实现前所未有的CRISPR基因编辑成功率
加州大学伯克利分校的研究人员对CRISPR-Cas9技术做出重大改进,在用一段短DNA片段替代另一段DNA时获得了高达60%的前所未有的成功率。研究人员在1月21日的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上描述了他们的这项新技术。 这一改进的技术在试图去修复导致遗传性
“通用型”基因编辑工具,可靶向多种突变和细胞类型
基因编辑技术为治疗各种遗传疾病带来了希望。然而,许多类型的基因编辑工具都无法靶向DNA的关键区域,对于包含分裂或非分裂状态的不同细胞类型的组织开发通用且有效的体内基因组编辑工具仍然是一个挑战。 继上周“CRISPR先驱”张锋实验室的博士后研究员Randall Platt教授带来了CRISPR-
个人基因组学令人担忧:如果一个突变不致病呢?
美国遗传学家Heidi Rehm进行的一个夏季科学项目,很快变成了一场家庭医疗危机。今年七月,她做了一个测试,对她14岁女儿的进行DNA测序,希望对“为什么女儿的一颗成年齿没有出现”找到一个遗传解释。但是,这名母亲和女儿发现,她们都携带了一种与扩张型心肌病相关的基因突变,这是一种心脏肌肉异常,可