УСР2

УСР №2

On-line каталоги публичных и специальных библиотек

По заданной теме нашла 10 статей и сохранила их в Zotero

Хромосомная структурная изменчивость (СВ) является нормальной частью изменчивости генома человека, но некоторые классы СВ могут вызывать нарушения развития нервной системы. Анализ последовательности ДНК в точках разрыва SV может выявить мутационные механизмы и факторы риска хромосомной перестройки. В последнее время стали возможны широкомасштабные исследования контрольных точек SV благодаря достижениям в секвенировании следующего поколения (NGS), включая секвенирование всего генома (WGS). Эти данные пролили свет на сложные формы SV, такие как трипликации, инвертированные дупликации, инсерционные транслокации и хромотрипсис. Данные точек останова на уровне последовательности разрешают структуру SV и определяют, как гены разрушаются, сливаются и / или неправильно регулируются точками останова. Недавние улучшения в секвенировании точки останова также выявили неаллельную гомологичную рекомбинацию (NAHR) между повторами паралогичного длинного вкрапленного ядерного элемента (LINE) или эндогенного ретровируса человека (HERV) как причину делеций, дупликаций и транслокаций. Этот обзор охватывает геномную организацию простых и сложных конституциональных СВ, а также молекулярные механизмы их образования. [10]

Недавние сообщения показали, что амплификация онкогена на внехромосомной ДНК (вкДНК) является частым явлением при раке, что дает новый импульс для изучения явления, впервые обнаруженного несколько десятилетий назад. Прямым следствием усиления вкДНК в этих случаях является увеличение количества копий ДНК онкогенов, находящихся на внехромосомном элементе. Вторичный эффект, возможно, даже более важный, заключается в том, что неравное выделение вкДНК от родительской опухолевой клетки к дочерним клеткам быстро увеличивает гетерогенность опухоли, тем самым обеспечивая опухоль дополнительным набором ответов на стрессовые факторы, вызванные микроокружением и терапией, и возможно, обеспечивая эволюционное преимущество. В этой статье «Перспективы» обсуждаются современные знания и потенциальные последствия амплификации онкогена на вкДНК при раке. [9]

Микрококки представляют собой грамположительные, богатые G + C, неподвижные, не образующие спор актиномицеты. Micrococcus состоит из десяти представителей, причем Micrococcus luteus является типовым видом. Представители рода играют важную роль в биодеградации ксенобиотиков, процессах биоремедиации, производстве биотехнологически важных ферментов или биоактивных соединений, в качестве тест-штаммов в биологических тестах на лизоцим и антибиотики, а также в качестве инфекционных агентов у людей с ослабленным иммунитетом. Первое описание плазмид датируется примерно 28 годами, когда у Micrococcus luteus было обнаружено несколько внехромосомных элементов размером от 1,5 до 30,2 т.п.н. К настоящему времени известен ряд кольцевых плазмид, придающих устойчивость к антибиотикам, способность разлагать ароматические соединения и осмотолерантность. а также загадочные элементы с неопределенными функциями. Здесь мы рассматриваем внехромосомные признаки Micrococcus, о которых сообщалось до сих пор, включая фаги и единственные совсем недавно описанные крупные линейные внехромосомные генетические элементы, называемые линейными плазмидами, размер которых варьируется от 75 т.п.о. (pJD12) до 110 т.п.о. способности, такие как устойчивость к антибиотикам или тяжелым металлам (выведенные из анализа последовательностей и экспериментов по лечению). Будет рассмотрена роль внехромосомных элементов в часто доказываемой экологической и биотехнологической универсальности рода, а также их потенциал для развития и использования в качестве генетических инструментов. мы рассматриваем внехромосомные признаки Micrococcus, о которых сообщалось до сих пор, включая фаги и единственные совсем недавно описанные крупные линейные внехромосомные генетические элементы, называемые линейными плазмидами, размер которых варьируется от 75 т.п.н. (pJD12) до 110 т.п.н. (pLMA1) и которые придают предполагаемые полезные свойства, например, устойчивость к антибиотикам или тяжелым металлам (выведенная из анализа последовательностей и экспериментов по лечению). Будет рассмотрена роль внехромосомных элементов в часто доказываемой экологической и биотехнологической универсальности рода, а также их потенциал для развития и использования в качестве генетических инструментов. мы рассматриваем внехромосомные признаки Micrococcus, о которых сообщалось до сих пор, включая фаги и единственные совсем недавно описанные крупные линейные внехромосомные генетические элементы, называемые линейными плазмидами, размер которых варьируется от 75 т.п.н. (pJD12) до 110 т.п.н. (pLMA1) и которые придают предполагаемые полезные свойства, например, устойчивость к антибиотикам или тяжелым металлам (выведенная из анализа последовательностей и экспериментов по лечению). Будет рассмотрена роль внехромосомных элементов в часто доказываемой экологической и биотехнологической универсальности рода, а также их потенциал для развития и использования в качестве генетических инструментов. например, устойчивость к антибиотикам или тяжелым металлам (выведенная из анализа последовательностей и экспериментов по лечению). Будет рассмотрена роль внехромосомных элементов в часто доказываемой экологической и биотехнологической универсальности рода, а также их потенциал для развития и использования в качестве генетических инструментов. например, устойчивость к антибиотикам или тяжелым металлам (выведенная из анализа последовательностей и экспериментов по лечению). Будет рассмотрена роль внехромосомных элементов в часто доказываемой экологической и биотехнологической универсальности рода, а также их потенциал для развития и использования в качестве генетических инструментов.[2]

Плазмиды являются важным средством быстрой адаптации бактериальных популяций к изменяющимся условиям окружающей среды. Считается, что для снижения стоимости переноса плазмиды только часть местного населения носит плазмиды или разрешает их использование. Плазмиды обеспечивают различные дополнительные признаки, которые могут быть полезными в определенных условиях. Генетическая изменчивость, вызванная носительством плазмид в популяциях, обеспечивает устойчивость к изменениям окружающей среды. Опосредованный плазмидами перенос генов играет важную роль не только в мобилизации и распространении генов устойчивости к антибиотикам, но и в распространении путей деградации и детерминант патогенности возбудителей. Здесь мы суммируем современные методы изучения встречаемости, численности, и разнообразие плазмид у экологических бактерий. Все чаще независимые от культивирования методы на основе ДНК всего сообщества используются для характеристики и количественной оценки разнообразия и численности плазмид в зависимости от различных биотических и абиотических факторов. Улучшение понимания экологии плазмид и их хозяев имеет решающее значение для разработки стратегий вмешательства для распространения генов устойчивости к антибиотикам. Мы обсуждаем возможности и ограничения методов, используемых для определения диапазона хозяев плазмид, поскольку экология плазмид тесно связана с их хозяевами. Недавние достижения в технологиях секвенирования открывают огромный потенциал для классификации плазмид, изучения разнообразия и эволюции, но все еще существует множество проблем. Независимые от культивирования методы на основе ДНК всего сообщества используются для характеристики и количественной оценки разнообразия и численности плазмид в зависимости от различных биотических и абиотических факторов. Улучшение понимания экологии плазмид и их хозяев имеет решающее значение для разработки стратегий вмешательства для распространения генов устойчивости к антибиотикам. Мы обсуждаем возможности и ограничения методов, используемых для определения диапазона хозяев плазмид, поскольку экология плазмид тесно связана с их хозяевами. Недавние достижения в технологиях секвенирования открывают огромный потенциал для классификации плазмид, изучения разнообразия и эволюции, но все еще существует множество проблем. Независимые от культивирования методы на основе ДНК всего сообщества используются для характеристики и количественной оценки разнообразия и численности плазмид в зависимости от различных биотических и абиотических факторов. Улучшение понимания экологии плазмид и их хозяев имеет решающее значение для разработки стратегий вмешательства для распространения генов устойчивости к антибиотикам. Мы обсуждаем возможности и ограничения методов, используемых для определения диапазона хозяев плазмид, поскольку экология плазмид тесно связана с их хозяевами. Недавние достижения в технологиях секвенирования открывают огромный потенциал для классификации плазмид, изучения разнообразия и эволюции, но все еще существует множество проблем. Улучшение понимания экологии плазмид и их хозяев имеет решающее значение для разработки стратегий вмешательства для распространения генов устойчивости к антибиотикам. Мы обсуждаем возможности и ограничения методов, используемых для определения диапазона хозяев плазмид, поскольку экология плазмид тесно связана с их хозяевами. Недавние достижения в технологиях секвенирования открывают огромный потенциал для классификации плазмид, изучения разнообразия и эволюции, но все еще существует множество проблем. Улучшение понимания экологии плазмид и их хозяев имеет решающее значение для разработки стратегий вмешательства для распространения генов устойчивости к антибиотикам. Мы обсуждаем возможности и ограничения методов, используемых для определения диапазона хозяев плазмид, поскольку экология плазмид тесно связана с их хозяевами. Недавние достижения в технологиях секвенирования открывают огромный потенциал для классификации плазмид, изучения разнообразия и эволюции, но все еще существует множество проблем.[7]

Потребность в эффективных методах производства плазмидной ДНК (пДНК) значительно возросла в ответ на быстрый прогресс в использовании пДНК в генной терапии и в вакцинах, поскольку преимущества безопасности, связанные с невирусными векторами, по сравнению с вирусными. Предпосылка для успеха плазмидной терапии является разработка экономичных и генерических процессов производства пДНК. Однако, чтобы соответствовать строгим нормативным требованиям, материал должен быть доступен в виде высокоочищенных гомогенных препаратов суперскрученной кольцевой ковалентно замкнутой (ccc) пДНК. Крупномасштабное производство пДНК для терапевтического использования является относительно новой областью биотехнологии. Переход от мелкосерийного производства плазмид для трансфекции клеток к крупномасштабному накладывает новые ограничения на бактериальную ферментацию. обработка бактериального лизата и окончательная очистка и формирование плазмидной ДНК. Выбор бактериального штамма, используемого для культивирования плазмиды, влияет на выход плазмиды, соотношение различных изоформ и количество эндотоксинов в исходном материале. На выбор бактериального штамма в значительной степени повлияют процедуры производства и очистки пДНК. Основные и рабочие банки клеток должны быть охарактеризованы и созданы. Щелочной лизис бактерий повреждает пДНК, что приводит к уменьшению выделения кзк пДНК и увеличению количества частично денатурированных кзк пДНК и открытых кольцевых (ок) форм. Напряжение сдвига в этих процессах необходимо строго контролировать, а состав буфера и рН необходимо оптимизировать. Чтобы получить гомогенный препарат плазмидной ДНК, различные стратегии очистки pDNA направлены на захват ccc pDNA и устранение изоформы oc. Конечный продукт высокой степени очистки, соответствующий строгим рекомендациям, установленным органами здравоохранения и регулирующими органами, может быть получен с помощью (i). различные методы хроматографии в сочетании с ультра/диафильтрацией для достижения оптимальных результатов очистки; (ii). рецептура конечного продукта пДНК, требующая детального изучения структуры плазмиды; и (iii). разработка чувствительных аналитических методов для обнаружения различных примесей (белков, РНК, хромосомной ДНК, эндотоксинов). Мы представляем здесь обзор всего процесса получения такой плазмидной ДНК и сообщаем о примере очистки ccc пДНК без РНКазы, которую можно использовать для генной терапии. Конечный продукт высокой степени очистки, соответствующий строгим рекомендациям, установленным органами здравоохранения и регулирующими органами, может быть получен с помощью (i). различные методы хроматографии в сочетании с ультра/диафильтрацией для достижения оптимальных результатов очистки; (ii). рецептура конечного продукта пДНК, требующая детального изучения структуры плазмиды; и (iii). разработка чувствительных аналитических методов для обнаружения различных примесей (белков, РНК, хромосомной ДНК, эндотоксинов). Мы представляем здесь обзор всего процесса получения такой плазмидной ДНК и сообщаем о примере очистки ccc пДНК без РНКазы, которую можно использовать для генной терапии. Конечный продукт высокой степени очистки, соответствующий строгим рекомендациям, установленным органами здравоохранения и регулирующими органами, может быть получен с помощью (i). различные методы хроматографии в сочетании с ультра/диафильтрацией для достижения оптимальных результатов очистки; (ii). рецептура конечного продукта пДНК, требующая детального изучения структуры плазмиды; и (iii). разработка чувствительных аналитических методов для обнаружения различных примесей (белков, РНК, хромосомной ДНК, эндотоксинов). Мы представляем здесь обзор всего процесса получения такой плазмидной ДНК и сообщаем о примере очистки ccc пДНК без РНКазы, которую можно использовать для генной терапии. различные методы хроматографии в сочетании с ультра/диафильтрацией для достижения оптимальных результатов очистки; (ii). рецептура конечного продукта пДНК, требующая детального изучения структуры плазмиды; и (iii). разработка чувствительных аналитических методов для обнаружения различных примесей (белков, РНК, хромосомной ДНК, эндотоксинов). Мы представляем здесь обзор всего процесса получения такой плазмидной ДНК и сообщаем о примере очистки ccc пДНК без РНКазы, которую можно использовать для генной терапии. различные методы хроматографии в сочетании с ультра/диафильтрацией для достижения оптимальных результатов очистки; (ii). рецептура конечного продукта пДНК, требующая детального изучения структуры плазмиды; и (iii). разработка чувствительных аналитических методов для обнаружения различных примесей (белков, РНК, хромосомной ДНК, эндотоксинов). Мы представляем здесь обзор всего процесса получения такой плазмидной ДНК и сообщаем о примере очистки ccc пДНК без РНКазы, которую можно использовать для генной терапии.[8]

Многие бактериальные кластеры с регулярно расположенными короткими палиндромными повторами (CRISPR)-CRISPR-ассоциированные (Cas) системы используют двойную РНК-управляемую ДНК-эндонуклеазу Cas9 для защиты от вторжения фагов и конъюгативных плазмид путем введения сайт-специфических двухцепочечных разрывов в ДНК-мишени. Распознавание мишени строго требует наличия короткого мотива, примыкающего к протоспейсеру (PAM), фланкирующего сайт-мишень, а последующее образование R-петли и расщепление нити управляются комплементарным спариванием оснований между направляющей РНК и ДНК-мишенью, взаимодействиями Cas9-ДНК и связанными конформационные изменения. Использование CRISPR-Cas9 в качестве РНК-программируемой платформы для нацеливания и редактирования ДНК упрощается за счет синтетической однонаправленной РНК (sgRNA), имитирующей естественную структуру двойной трансактивирующей CRISPR РНК (tracrRNA)-CRISPR РНК (crRNA). Этот обзор направлен на то, чтобы обеспечить глубокое механистическое и структурное понимание Cas9-опосредованного нацеливания и расщепления ДНК, управляемого РНК. Молекулярные данные биохимических и структурных исследований обеспечивают основу для рациональной инженерии, направленной на изменение каталитической функции, определение специфичности РНК и требований к PAM, а также снижение нецелевой активности для разработки основанных на Cas9 методов лечения генетических заболеваний.[5]

Многие системы экспрессии в исследованиях и промышленности используют плазмиды в качестве векторов для продукции рекомбинантных белков или небелковых рекомбинантных веществ. Плазмиды оказывают существенное влияние на продуктивность. Связанными факторами являются число копий плазмиды, структурная стабильность плазмиды и стабильность сегрегации плазмиды. Количество копий плазмиды определяет дозу гена, доступного для экспрессии, и многие плазмиды обычно приводят к высокой продуктивности. Для анализа системы экспрессии очень полезно количественное определение числа копий плазмиды. Поэтому описаны различные методы определения числа копий плазмиды. Структурная стабильность плазмиды существует, когда все сгенерированные плазмиды имеют правильную последовательность оснований. Анализ структурной нестабильности не является тривиальным, и сообщается о некоторых методах. Когда все дочерние клетки получают хотя бы одну плазмиду во время клеточного деления, культура становится сегрегационно стабильной. Развитие бесплазмидных клеток может привести к значительной потере продуктивности. Различные методы для лабораторного и промышленного масштаба помогают избежать сегрегационной нестабильности. Поскольку плазмиды используются в качестве фармацевтических препаратов, необходимо принимать во внимание дополнительные аспекты стабильности. К ним относятся стабильность при последующей обработке, стабильность после нанесения и стабильность при хранении и транспортировке. необходимо учитывать дополнительные аспекты стабильности. К ним относятся стабильность при последующей обработке, стабильность после нанесения и стабильность при хранении и транспортировке. необходимо учитывать дополнительные аспекты стабильности. К ним относятся стабильность при последующей обработке, стабильность после нанесения и стабильность при хранении и транспортировке.[3]

Одной из хорошо известных функций бактериального цитоскелета является сегрегация плазмид. Системы расщепления плазмид II типа, одни из наиболее охарактеризованных в отношении механизма действия, содержат актиноподобный цитомоторный филамент в качестве моторного компонента. В этой главе описываются основные компоненты механизма сегрегации плазмид и их механизм действия, уделяя особое внимание семейству актиноподобных белков бактериального цитоскелета. Структуры актиноподобных филаментов зависят от их нуклеотидного состояния, и это, в свою очередь, способствует динамике филаментов. Компоненты, связывающие филаменты с плазмидной ДНК, также регулируют динамику филаментов. Модуляция динамики способствует тому, чтобы цитомоторная нить функционировала как митотическое веретено с минимальным количеством компонентов.[4]

Clostridium difficile является основным внутрибольничным возбудителем, вызывающим желудочно-кишечные заболевания у пациентов, получающих антибактериальную терапию. Эта бактерия содержит много внехромосомных и интегрированных генетических элементов, а недавняя геномная работа дает новое представление об их изменчивости и распространении. Этот обзор обобщает исследования, проведенные в этой области за последние 30 лет, и включает обсуждение функционального вклада этих элементов в фенотипы клеток-хозяев, а также недавние исследования секвенирования генома, которые способствовали нашему пониманию их эволюции и распространения. Важно отметить, что мы также включили обзор детерминант устойчивости к антибиотикам, связанных с мобильными генетическими элементами, поскольку использование антибиотиков и распространение устойчивости к антибиотикам в настоящее время имеют большое клиническое значение во всем мире.[1]

Полимиксины являются важными липопептидными антибиотиками, которые служат последней линией защиты от полирезистентных (МЛУ) грамотрицательных бактериальных инфекций. Вызывает тревогу то, что клиническое применение полимиксинов в настоящее время сталкивается с серьезной угрозой из-за глобального распространения mcr , плазмид-опосредованной резистентности к полимиксинам. Первый плазмидно-опосредованный ген устойчивости к полимиксину, обозначенный как mcr - 1 , был идентифицирован в Китае в ноябре 2015 года ., были зарегистрированы в Азии, Африке, Европе, Северной Америке, Южной Америке и Океании. Этот обзор охватывает эпидемиологические, микробиологические и геномные аспекты этой новой угрозы глобальному здоровью человека. mcr был обнаружен у различных видов грамотрицательных бактерий, включая Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae , Klebsiella oxytoca , Salmonella enterica , Cronobacter sakazakii , Kluyvera ascorbata , Shigella sonnei , Citrobacter freundii , Citrobacter braakii , Raoultella ornithinolytica , Proteus mirabilis, Aeromonas., виды Moraxella и Enterobacter из животных, мяса, пищевых продуктов, окружающей среды и человека. Более тревожным является обнаружение mcr у бактерий, продуцирующих бета-лактамазы расширенного спектра и карбапенемазы. mcr могут нести различные плазмиды, демонстрируя большое разнообразие резервуаров плазмид mcr . В нашем обзоре анализируются современные знания о появлении mcr - опосредованной резистентности к полимиксину.[6]

Список литературы

1. Amy J., Johanesen P., Lyras D. Extrachromosomal and integrated genetic elements in Clostridium difficile // Plasmid. 2015. (80). C. 97–110.

2. Dib J. R. [и др.]. Extrachromosomal genetic elements in Micrococcus // Applied Microbiology and Biotechnology. 2013. № 1 (97). C. 63–75.

3. Friehs K. Plasmid copy number and plasmid stability // Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2004. (86). C. 47–82.

4. Gayathri P., Harne S. Structure and Dynamics of Actin-Like Cytomotive Filaments in Plasmid Segregation // Sub-Cellular Biochemistry. 2017. (84). C. 299–321.

5. Jiang F., Doudna J. A. CRISPR-Cas9 Structures and Mechanisms // Annual Review of Biophysics. 2017. (46). C. 505–529.

6. Nang S. C., Li J., Velkov T. The rise and spread of mcr plasmid-mediated polymyxin resistance // Critical Reviews in Microbiology. 2019. № 2 (45). C. 131–161.

7. Smalla K., Jechalke S., Top E. M. Plasmid Detection, Characterization, and Ecology // Microbiology Spectrum. 2015. № 1 (3). C. PLAS-0038-2014.

8. Stadler J., Lemmens R., Nyhammar T. Plasmid DNA purification // The Journal of Gene Medicine. 2004. (6 Suppl 1). C. S54-66.

9. Verhaak R. G. W., Bafna V., Mischel P. S. Extrachromosomal oncogene amplification in tumour pathogenesis and evolution // Nature Reviews. Cancer. 2019. № 5 (19). C. 283–288.

10. Weckselblatt B., Rudd M. K. Human Structural Variation: Mechanisms of Chromosome Rearrangements // Trends in genetics: TIG. 2015. № 10 (31). C. 587–599.