معلومة

26: استقلاب الحمض النووي الريبي - علم الأحياء


26: استقلاب الحمض النووي الريبي

استقلاب الحمض النووي الريبي في مرض التنكس العصبي

الأمراض التنكسية العصبية المرتبطة بالشيخوخة هي أمراض عصبية تقدمية ومميتة تتميز بفقدان الخلايا العصبية بشكل لا رجعة فيه والتشوه الدبق. مع تزايد عدد الأفراد المتقدمين في السن ، هناك حاجة ملحة إلى فهم أفضل للبيولوجيا الأساسية الكامنة وراء هذه الأمراض. على الرغم من أن آليات المرض المتنوعة قد تورطت في التنكس العصبي ، فقد ظهر موضوع شائع لمعالجة الحمض النووي الريبي المتغير كعامل موحد يساهم في مرض التنكس العصبي. تتضمن معالجة الحمض النووي الريبي سلسلة من العمليات المتميزة ، بما في ذلك تضفير الحمض النووي الريبي ، والنقل ، والاستقرار ، بالإضافة إلى التكوُّن الحيوي للـ RNAs غير المشفرة. هنا ، نسلط الضوء على كيفية تغيير بعض هذه الآليات في مرض التنكس العصبي ، بما في ذلك التحديد الخاطئ لبروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RNA) وعزلها الناجم عن تكرار الأقمار الصناعية الدقيقة ، وتغييرات التكوين الحيوي للـ microRNA والتكوين الحيوي للـ tRNA المعيب ، بالإضافة إلى التغييرات في عدم الترميز طويل الجينات الحمض النووي الريبي. نسلط الضوء أيضًا على التدخلات العلاجية المحتملة لكل من هذه الآليات.

الكلمات الدالة: مرض الأقمار الصناعية الصغيرة يكرر بروتينات ربط الحمض النووي الريبي الحمض النووي الريبي lncRNA miRNA tRNA.

© 2017. تم النشر بواسطة The Company of Biologists Ltd.

بيان تضارب المصالح

تضارب المصالح - يعلن المؤلفون عدم وجود منافسة أو مصالح مالية.


تجمع مجموعة Hentze بين المقاربات البيوكيميائية وعلى مستوى الأنظمة لاستقصاء الروابط بين التعبير الجيني واستقلاب الخلية ، ودورها في الأمراض التي تصيب الإنسان.

يتم تنفيذ خطوات مهمة في التحكم في التعبير الجيني في السيتوبلازم عن طريق تنظيم mRNAs عبر بروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RBPs) والـ RNA التنظيمي غير المشفر. نحن نوضح هذه الآليات التنظيمية ، ونجمع بين نهج الكيمياء الحيوية "الاختزالية" وأساليب مستوى الأنظمة في الثدييات والخميرة و ذبابة الفاكهة أنظمة النموذج.

قمنا بتطوير تقنيات "التقاط تفاعل mRNA" - لتحديد "جميع" RBPs المرتبطة بـ mRNAs في الجسم الحي (كاستيلو وآخرون. ، 2012) - و "RBDmap" - لتحديد مجالات ربط RNA لـ RBPs غير المعروفة سابقًا (Castello وآخرون. ، 2016). أدى هذا العمل إلى اكتشاف أن المئات من البروتينات الخلوية التي تبدو جيدة التوصيف ترتبط أيضًا بـ RNA (enigmRBPs) (Beckmann وآخرون. ، 2015). تقدم هذه الاكتشافات نقطة انطلاق مثالية لاستكشاف "enigmRBPs" و "شبكات REM" (Hentze & amp Preiss ، 2010) ، والتي نتوقع أن تربط بين التمثيل الغذائي للخلايا والتعبير الجيني بطرق لم يتم التعرف عليها سابقًا (الشكل 1).

ضمن وحدة شراكة الطب الجزيئي (MMPU) ، نحن نبحث في عمليات ما بعد النسخ من التحلل الوسيط اللامعقول (NMD) والمعالجة النهائية 3 وأهميتها في الأمراض الوراثية ، جنبًا إلى جنب مع أندرياس كولوزيك ، جامعة هايدلبرغ. اهتمامنا الرئيسي الثاني هو بيولوجيا استقلاب الحديد في الثدييات (الشكل 2). يتضمن هذا العمل تعريف وظائف الشبكة التنظيمية IRE / IRP وتناقشها مع هرمون الهيبسيدين الحديدي. داخل MMPU ، جنبًا إلى جنب مع Martina Muckenthaler ، جامعة هايدلبرغ ، ندرس الأساس الجزيئي للأمراض الجينية وغير الوراثية في استقلاب الحديد البشري. يستخدم عملنا سلالات الفأر بالضربة القاضية الشرطية لنماذج IRP1 و IRP2 والفأر لأمراض استقلاب الحديد.

المشاريع والأهداف المستقبلية

  • لاستكشاف وتعريف وفهم شبكات enigmRBPs و REM.
  • لتحديد ما إذا كانت RNAs تنظم البروتينات المشابهة لتفاعلات البروتين البروتين
  • للمساعدة في توضيح دور استقلاب الحمض النووي الريبي في المرض ، وتطوير استراتيجيات تشخيصية وعلاجية جديدة تعتمد على هذه المعرفة.
  • لفهم الآليات الجزيئية والدوائر التنظيمية الكامنة وراء التوازن الفسيولوجي للحديد.

لموضوعات البحث ومشاريع الفرق في MMPU ، راجع وحدة شراكة الطب الجزيئي (MMPU) ومستشفى هايدلبرغ الجامعي.

EMBL هو المختبر الرائد في أوروبا لعلوم الحياة - منظمة حكومية دولية تضم أكثر من 80 مجموعة بحثية مستقلة تغطي مجموعة البيولوجيا الجزيئية.


على الغطاء ، ثم ينفصل ، ويربط CBC بالغطاء والطرف c.

RNA POL II

يرتبط CSC مع الطرف C الفسفوري لـ RNA POL II

مجمع ربط الغطاء يرتبط بالغطاء والطرف ج

يؤدي هجوم Nucleophillic إلى ارتباط GMP بـ 5’-end of mRNA.

يربط Guanine-7-methyl-transferase مجموعة ميثيل بـ N7 من قاعدة الجوانين.

لذلك لدينا منتجنا من الصورة السابقة ، حيث تمت إضافة GMP إلى نهاية 5. ثم يأتي Guanine- 7-methyl-transferase و methylate Nitrogen 7 على قاعدة الجوانين. لذلك لدينا موضع لغطاء 7-methylguanosine في نهاية 5 '(الهيكل على يسار الصورة أعلاه).

وظائف غطاء 7-ميثيل جوانوزين

2’-O-methyltransferase يحفز ارتباط مجموعة الميثيل بـ 2’-OH من الريبوفيورانوز.

رد الفعل هذا لا يحدث دائما.

إذا تم تحلل مجموعتي "2" ، فلن يتم التعرف على بنية الجزيء على أنها mRNA بعد الآن ، لذا لن يكون هناك المزيد من الترجمة

2’-O-methyltransferase سوف يربط مجموعات الميثيل بأول 2-4 نيوكليوتيدات

وظيفة ميثلة مجموعة الهيدروكسيل 2 غير معروفة. يُعتقد أنه يمنع التحلل الذاتي

تنظيم الجينات: الإنترونات والإكسونات

الإنترونات هي مناطق غير مترجمة من الجين.

لا تحمل الكود الجيني للبروتينات الوظيفية

الإكسونات هي مناطق مترجمة من الجين.

عقد الكود الجيني للبروتين الوظيفي

يجب إزالة الإنترونات وتقسيم exons للحصول على mRNA الصحيح للبروتين الوظيفي.

لذلك عندما نتحدث عن تضفير الحمض النووي الريبي ، فإننا نتحدث عن إزالة الإنترونات وربط الإكسونات معًا. الإنترونات هي المناطق المتداخلة بين الإكسونات. لذا إذا أزلنا الإنترونات ، فعلينا أن نضم الإكسونات معًا للحصول على مرنا كامل الوظائف. يتوسط Spliceosome الربط mRNA.

الجولة الأولى من معالجة ما بعد النسخ

بعد الجولة الثانية من المعالجة. إزالة ربط الإنترونات والإكسونات

Spliceosome يتوسط mRNA Exon Splicing

البروتينات النووية (snRNPs أو "snurps").

إن spliceosome عبارة عن مجموعة معقدة من الشخير

الشكل 26-17 ب (الجزء 2) آلية الربط في النصوص الأولية لمرنا. (ب) تجميع spliceosomes. يرتبط U1 و U2 snRNPs ، ثم يتم ربط snRNPs المتبقية (مجمع U4-U6 و U5) لتشكيل spliceosome غير نشط. تؤدي عمليات إعادة الترتيب الداخلية إلى تحويل هذا النوع إلى جسيم لصق نشط تم فيه طرد U1 و U4 ويتم إقران U6 مع كل من موقع لصق 5 و ′ U2. يتبع ذلك الخطوات التحفيزية ، التي توازي تلك الخاصة بتضفير إنترونات المجموعة الثانية (انظر الشكل 26-16).

تذكر أن بقايا Adenylate بها مجموعة هيدروكسيل 3 و 2. سوف يقوم الجسيم العضوي النشط بتحفيز هجوم nucleophillic لمجموعة 2’OH على مجموعة الفوسفات في موقع لصق 5. يصبح فوسفات الجوانين مرتبطًا بـ 2 'OH من الأدينيلات. لدينا UG ، معكوسًا من GU بطريقة ما. تقوم مجموعة 2 'OH بإرفاق مجموعة الفوسفات في موقع لصق 5. يتم إرفاق الغوانين بالأدينيلات برابطة فوسفوديستر 2’-5 ’. إكسون 1 هي المجموعة المغادرة. بدلاً من الحلقة ، لدينا intron الوهق ، حلقة مغلقة. (فكر في الوهق كحبل في أفلام رعاة البقر). هجوم catylyzes spliceosome nucleophillic بواسطة مجموعة 3’PO 4 من exon 1 في موقع لصق 5 ، ومجموعة 5 ’PO 4 من exon 2 في موقع لصق 3. تتم تسمية موقع لصق بواسطة اتجاه intron. موقع لصق 5 يحمل 5 'PO 4 من intron ، 3’PO 4 من exon 1 ، exon المنبع من موقع لصق. يعمل spliceosome بمثابة نوكلياز داخلي يكسر رابطة phosphodiester بحيث يترك لنا رابطة phosphodiester 3-- & ampgt5 'على exon 1.

3- & ampgt5 ’PDB

أسئلة يجب طرحها على جراتس: قال سعادة الأدينين بدلاً من Adenylate! ** اطلب تأكيد مراجعة هذا مع GRACz

ملخص: آلية Spliceosome

تشكيل هيكل الوهق

إذا نظرنا إلى موقع لصق نشط ، فراجع أعلاه لرؤية موقع U6 و U2. لدينا هجوم نووي من قبل مجموعة 2’-hydroxyl ، رابطة phosphodiester في موقع لصق 5 '. لذا فإن exon 1 هو المجموعة الخارجة ، لدينا تكوين بنية الوريقات (العقدة الانزلاقية) ، بمجرد أن يترك exon ، لدينا 3'OH مجانية ويحفز spliceosome هجوم nucleophillic على مجموعة الفوسفات في موقع لصق 3 'من exon 2. ال lariat intron يعمل كمجموعة مغادرة وتنضم exons معًا. الحلقة التي نراها ناتجة عن هجوم adenylate 2’OH ، الانتقال من GU إلى UG.

الانقسام البديل وعديد الأدينيل

الشكل 26-20 أ آليتان للمعالجة البديلة للنصوص المعقدة في حقيقيات النوى. (أ) أنماط الانقسام البديل وعديد الأدينيل. يتم عرض موقعين بولي (A) ، A 1 و A 2. هذه العملية مسؤولة عن توليد التنوع في المجالات المتغيرة للسلاسل الثقيلة للجلوبيولين المناعي.

النسخة الأولية تأتي من mRNA أو من RNA POL. هناك نوعان مختلفان من الانقسام الغدي في مواقع Poly A. إنهاء الجين "دقيق". يحدث الانقسام في اتجاه مجرى النهر من حيث يرتبط CPSF. لذلك لدينا مواقع الانقسام البديلة هذه. لا تنس أن تقسيم النص يحفز PAP. يمكن للتسلسلات الإضافية للنيوكليوتيدات أن تغير وظيفة البروتين أو تجعله غير فعال.

تسلسل الإجماع المعترف به بواسطة بروتين CPSF

التضفير البديل عن طريق spliceosome

الشكل 26-20 ب آليتان للمعالجة البديلة للنصوص المعقدة في حقيقيات النوى. (ب) أنماط الربط البديلة. يتم عرض موقعين مختلفين للوصل 3 ′ في كلا الآليتين ، يتم إنتاج رنا مرسال ناضج مختلف من نفس النسخة الأولية.

يمكننا الحصول على 3 مواقع لصق بديلة. البروتينات ترى فقط exons و introns كتسلسلات من النيوكليوتيدات. بناءً على ما إذا كان يتم تفسير كل منطقة على أنها intron أو exon ، يمكننا الحصول على تضفير بديل لهذه الأنواع من الجينات حيث يمكنك الحصول على أنواع مختلفة من البروتينات اعتمادًا على مواقع لصق. لذلك يمكن أن تكون النتيجة بروتينات مرتبطة في الوظيفة ولكن سيكون لها وظائف مختلفة. قد يكون الاختلاف في تلك الوظائف هو الاختلاف في الترابط الداخلي.

عواقب الربط الجيني

التضفير البديل من تروبوميسين

يسمح الجين الفردي بتشفير البروتينات ذات الصلة التي لها وظائف مختلفة

يحمي من 3 'نوكليازات خارجية

تعبر الإناث عن بروتين SXL (منتج الجين المميت للجنس (sxl) بينما الذكور لا يعبرون عنه). SXL

يوجه ربط U2AF للإشارة إلى موقع 3’ لصق مختلف في الإناث. ينتج عن هذا

إزالة كودون الإيقاف المبكر في بروتين TRA عند الإناث. تعمل هيئة تنظيم الاتصالات في

أنثى ذباب الفاكهة. في ذكور الفاكهة ، تكون هيئة تنظيم الاتصالات غير نشطة بسبب إيقاف اقتطاع الكودون لـ

بروتين وظيفي. يستمر بروتين TRA في التأثير على تضفير بروتين DSX-F وظيفي

الذي يعمل كمثبط للجينات الخاصة بالذكور.

هذا مثال على التضفير غير العشوائي وكيف يتم التحكم فيه. من الأمثلة على ذلك الجنس

التصميم في ذباب الفاكهة. لذلك نحن نبحث في جين لبروتين TRA وهو عبارة عن محول

بروتين. يمكننا رؤية الجين عند الذكور. لدى الإناث بروتين يسمى SXL أو بروتين قاتل للجنس

في حين أن الذكور ليس لديهم هذا البروتين ، لذا في الذكور ، يرتبط ssNRP U2 بموقع لصق

تتم إزالة المنطقة الرمادية أعلاه باعتبارها intron لذلك لدينا قسم 1 متصل بالمنطقة الزرقاء

متصل بالمنطقة 2 المتصلة بالمنطقة 3. في الإناث ، يرتبط البروتين القاتل بالجنس بالأول

موقع ربط U2 الأولي ويمنع U2 من الارتباط بالمنطقة الرمادية كما هو الحال في الذكور. حتى في

عند الإناث ، تتم إزالة المنطقة الزرقاء على هيئة إنترون بينما في الذكور تكون إكسون. في الذكور ، UAG

يتوقف البروتين عن التوليف في المنطقة الزرقاء ، لكن في الإناث ، يحصلن على النسخة الكاملة من

بروتين المحولات لأنه تمت إزالة موقع التوقف المبكر. لذلك في الذكور ، المحولات هي

غير وظيفي بسبب التوقف المبكر ، وفي الإناث يعمل بكامل طاقته. محول

ثم يستمر البروتين ويعمل كمثبط ويقمع تعبير الذكر

خصائص الجينات في الإناث. في الذكور ، يستمر المحول غير الوظيفي ولا يستمر

قمع التعبير الذكوري المميز. إذن لدينا هنا تضفير بديل لكن ليس موجهًا


قد تحدث الترجمة في السيتوبلازم أو الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. هناك عاملان جزيئيان يلعبان دورًا رئيسيًا في الترجمة وهما نقل الحمض النووي الريبي.

بعد عملية تكرار الحمض النووي ، ينتهي الشريط الجديد من الحمض النووي لإنشاء حلزون مزدوج. النسخ يجعل الحمض النووي الريبي جزءًا من تسلسل الجينات. .

إنزيم RNA polymerase synthesis mRNA باتباع قواعد الاقتران الأساسي المتوافق. على سبيل المثال ، يشير تسلسل الحمض النووي A و T و G و C و G إلى التكميلية.

يتسبب هذا التركيب المتقطع للحمض النووي في تكوين أجزاء قصيرة من الحمض النووي تسمى شظايا أوكازاكي. مع استمرار بوليميراز الحمض النووي في تصنيع الحمض النووي ، Topoiso.

تم فصل تسلسل الأحماض الأمينية ومقارنتها. تم فصل جميع الأجزاء وإعادتها إلى الحقيبة. النتائج في هذا المختبر ، تم بناء نموذج الحمض النووي ثم.

في منطقة الرابط ، يشير PXS / TP الأحمر (أو S / TP) إلى موقع الفسفرة المحتمل لـ MAPKs ERK1 / 2 ، ويشير المربع إلى PY (برولين-تيروزين.

إن وجود خيط واحد أو اثنين يحدث فرقًا كبيرًا ، لأن الحمض النووي الريبي يحتوي على خيط واحد فقط ، ولحافه أصغر من الحمض النووي ، مما يجعل الحمض النووي الريبي يتلاءم مع النواة.

لذلك ، فإن التعبير الجيني هو عملية تحويل تعليمات الحمض النووي إلى المنتج النهائي. الكود الجيني في عملية الترجمة ، نواة mRNA.

تبدأ عملية النسخ الأساسية برمز البداية حيث تبدأ الترجمة ببدء الريبوسوم. تتحرك هذه الريبوسومات عبر الرنا المرسال لتنتج.

يتم التعرف على الحمض النووي الفيروسي بواسطة CAS3 ، وهو نوكلياز DNA وهليكاز معتمد على ATP ، (Sinkunas et al. ، 2011) تتم معالجة الفاصل وإدخال الخيوط. ال.


استقلاب الحمض النووي الريبي بالبلاستيدات الخضراء

يشفر جينوم البلاستيدات الخضراء البروتينات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي والتعبير الجيني والوظائف العضوية الأساسية الأخرى. مشتقة من سلف البكتيريا الزرقاء ، تجمع البلاستيدات الخضراء بين سمات بدائية النواة وحقيقية النواة للتعبير الجيني وتنظمها العديد من البروتينات المشفرة بالنواة. تغطي هذه المراجعة أربع عمليات رئيسية لما بعد النسخ من البلاستيدات الخضراء: معالجة الحمض النووي الريبي ، والتحرير ، والربط ، والدوران. تتضمن معالجة الحمض النووي الريبي إنشاء نص 5 ′ و 3 ترميني ، بالإضافة إلى انقسام النصوص متعددة السلاسل. يؤدي التحرير إلى تحويل بقايا C معينة إلى U وغالبًا ما يغير الحمض الأميني المحدد بواسطة الكودون المحرر. تتميز البلاستيدات الخضراء بإنترونات المجموعتين الأولى والثانية ، والتي تخضع للبروتين الميسر رابطة الدول المستقلة- أو عبر- الربط في الجسم الحي. تتضمن كل من هذه العمليات القائمة على الحمض النووي الريبي بروتينات من عائلة تحتوي على عزر خماسي الببتيد ، والتي لا تحدث في بدائيات النوى. قد تدعم بروتينات ربط الحمض النووي الريبي الخاصة بالنبات تكيف البلاستيدات الخضراء مع سياق حقيقيات النوى.


Zug، R. & amp Hammerstein، P. ما زالت مجموعة من المضيفين لـ Wolbachia: يشير تحليل البيانات الحديثة إلى أن 40٪ من أنواع المفصليات الأرضية مصابة. بلوس واحد 7، e38544 (2012).

هيدجز ، إل إم ، براونلي ، جي سي ، أونيل ، إس إل آند جونسون ، كيه إن. Wolbachia والحماية من الفيروسات في الحشرات. علم 322, 702 (2008).

Teixeira، L.، Ferreira، A. & amp Ashburner، M. المتعايش البكتيري Wolbachia يحث على مقاومة الالتهابات الفيروسية RNA في ذبابة الفاكهة سوداء البطن. بلوس بيول. 6, 2753–2763 (2008).

جلاسر ، ر. ل. وأمبير ميولا ، م Wolbachia التعايش الداخلي من ذبابة الفاكهة سوداء البطن و Culex quinquefasciatus زيادة مقاومة العائل لعدوى فيروس غرب النيل. بلوس واحد 5، e11977 (2010).

ووكر ، تي وآخرون. ال ثميل Wolbachia سلالة كتل حمى الضنك وتغزو أقفاص الزاعجة المصرية السكان. طبيعة سجية 476, 450–453 (2011).

كريمر ، إم يو جي وآخرون. التوزيع العالمي لناقلات الفيروسة المنقولة بالاتصال الجنسي الزاعجة المصرية و الزهره. المبيض. إليفي 4، e08347 (2015).

Bian، G.W، Xu، Y.، Lu، P.، Xie، Y. & amp Xi، Z.Y. Wolbachia يحث على مقاومة فيروس حمى الضنك في الزاعجة المصرية. بلوس باثوج. 6، e1000833 (2010).

موريرا ، ل. أ وآخرون. أ Wolbachia المتعايش في الزاعجة المصرية يحد من الإصابة بحمى الضنك والشيكونغونيا و المتصورة. زنزانة 139, 1268–1278 (2009).

هوفمان ، إيه إيه وآخرون. التأسيس الناجح لـ Wolbachia في الزاعجة السكان لقمع انتقال حمى الضنك. طبيعة سجية 476, 454–457 (2011).

أونيل ، إس وآخرون. انتشار موسع لـ Wolbachia لحماية المجتمع من حمى الضنك وغيرها الزاعجة الفيروسات المنقولة بالمفصليات. فتح البوابات الدقة. 2, 36 (2018).

Caragata، E. P.، Dutra، H. L.C & amp Moreira، L. A. استغلال العلاقات الحميمة: السيطرة على الأمراض التي تنتقل عن طريق البعوض Wolbachia. اتجاهات باراسيتول. 32, 207–218 (2016).

جونسون ، ك.ن.تأثير Wolbachia على عدوى الفيروس في البعوض. الفيروسات 7, 5705–5717 (2015).

سينكينز ، س. Wolbachia وتثبيط فيروس arbovirus في البعوض. ميكروبيول المستقبل. 8, 1249–1256 (2013).

كامبريس ، زد وآخرون. Wolbachia يحفز التعبير الجيني المناعي ويثبط المتصورة التنمية في أنوفيليس غامبيا. بلوس باثوج. 6، e1001143 (2010).

بان ، إكس.ل وآخرون. Wolbachia يحفز أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) - التنشيط المعتمد على مسار تول للسيطرة على فيروس حمى الضنك في البعوض الزاعجة المصرية. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 109، E23 – E31 (2012).

Rances، E.، Ye، Y.H، Woolfit، M.، McGraw، E.A & amp O’Neill، S.L. الأهمية النسبية للتمهيد المناعي الفطري في Wolbachiaتدخل حمى الضنك بوساطة. بلوس باثوج. 8، e1002548 (2012).

كاراجاتا ، إي بي وآخرون. الكوليسترول الغذائي ينظم حجب العوامل الممرضة Wolbachia. بلوس باثوج. 9، e1003459 (2013).

Caragata، E. P.، Rances، E.، O’Neill، S.L & amp McGraw، E. A. المنافسة على الأحماض الأمينية بين Wolbachia ومضيف البعوض ، الزاعجة المصرية. مجهري. ايكول. 67, 205–218 (2014).

Gillespie، L.K، Hoenen، A.، Morgan، G. & amp Mackenzie، J.M توفر الشبكة الإندوبلازمية المنصة الغشائية للتكوين الحيوي لمجمع تكاثر الفيروسات المصفرة. J. فيرول. 84, 10438–10447 (2010).

وايت ، ب.م وآخرون. الاعتماد على Wolbachia على معدلات عالية من تحلل البروتينات المضيفة التي كشفت عنها شاشة RNAi على مستوى الجينوم ذبابة الفاكهة الخلايا. علم الوراثة 205, 1473–1488 (2017).

Perera، R. & amp Kuhn، R. J. In Arboviruses: علم الأحياء الجزيئي ، التطور والتحكم (محرران D.J.Gubler & amp N. Vasilakis) (Caister Academic Press ، 2015).

Zaitseva ، E. ، Yang ، S. T. ، Melikov ، K. ، Pourmal ، S. & amp Chernomordik ، L. بلوس باثوج. 6، e1001131 (2010).

ويلش ، إس وآخرون. التكوين والعمارة ثلاثية الأبعاد لمواقع تكاثر وتجميع فيروس حمى الضنك. ميكروب مضيف الخلية 5, 365–375 (2009).

Junjhon، J. et al. التوصيف الدقيق للبنية التحتية والهندسة المعمارية ثلاثية الأبعاد لمواقع النسخ المتماثل في خلايا البعوض المصابة بفيروس حمى الضنك. J. فيرول. 88, 4687–4697 (2014).

هيتون ، إن إس آند راندال ، جي. الالتهام الذاتي الناجم عن فيروس حمى الضنك ينظم عملية التمثيل الغذائي للدهون. ميكروب مضيف الخلية 8, 422–432 (2010).

شوتيوان ، ن. وآخرون. تتزامن إعادة التشكيل الديناميكي للدهون مع تكاثر فيروس حمى الضنك في الأمعاء الوسطى الزاعجة المصرية البعوض. بلوس باثوج. 14، e1006853 (2018).

بونتون ، إف وآخرون. تتوسط المغذيات الكبيرة في العلاقة الوظيفية بين ذبابة الفاكهة و Wolbachia. بروك. R. Soc. ب 282, 20142029 (2015).

Molloy، J.C، Sommer، U.، Viant، M.R & amp Sinkins، S. P. Wolbachia ينظم التمثيل الغذائي للدهون في الزاعجة البيضاء خلايا البعوض. بيئة أبل. مجهري. 82, 3109–3120 (2016).

بيريرا ، ر. وآخرون. تزعج عدوى فيروس حمى الضنك التوازن الدهني في خلايا البعوض المصابة. بلوس باثوج. 8، e1002584 (2012).

شولتز ، إم جيه وآخرون. Wolbachia دبليويمنع Stri نمو فيروس زيكا في مرحلتين مستقلتين من تكاثر الفيروس. مبيو 9، e00738–00718 (2018).

Chatel-Chaix ، L. et al. يتسبب فيروس حمى الضنك في اضطراب ديناميكيات الميتوكوندريا لتثبيط الاستجابات المناعية الفطرية. ميكروب مضيف الخلية 20, 342–356 (2016).

Barbier، V.، Lang، D.، Valois، S.، Rothman، A.L & amp Medin، C.L. Dengue virus يستحث استطالة الميتوكوندريا من خلال ضعف الانشطار الميتوكوندريا الناتج عن Drp1. علم الفيروسات 500, 149–160 (2017).

Gondim، K.C، Atella، G.C، Pontes، E.G & amp Majerowicz، D. التمثيل الغذائي للدهون في ناقلات الأمراض الحشرية. الكيمياء الحيوية الحشرات. مول. بيول. 101, 108–123 (2018).

Martin-Acebes، M.A، Vazquez-Calvo، A. & amp Saiz، J.C Lipids and flaviviruses ، المنظورات الحالية والمستقبلية للسيطرة على فيروسات حمى الضنك وزيكا وغرب النيل. بروغ. الدقة الدهنية. 64, 123–137 (2016).

Yang ، Y. ، Lee ، M. & amp Fairn ، G.D. Phospholipid subcellular localization and dynamic. J. بيول. تشيم. 293, 6230–6240 (2018).

جولبيرج ، آر سي وآخرون. يميز Stearoly-CoA desaturase 1 بين عدوى فيروس حمى الضنك المبكرة والمتقدمة ويحدد العدوى بجسيمات الفيروس. بلوس باثوج. 14، e1007261 (2018).

رافاندي ، إيه وآخرون. عزل وتحديد aminophospholipids glycated من الخلايا الحمراء وبلازما الدم السكري. فبس ليت. 381, 77–81 (1996).

Bremer، J.، Figard، P.H & amp Greenberg، D.M. التركيب الحيوي للكولين وعلاقته بعملية التمثيل الغذائي للفوسفوليبيد. بيوكيم. بيوفيز. اكتا 43, 477–488 (1960).

حنون ، واي. إيه ، وأمبير عبيد ، إل إم مبادئ إشارات الدهون النشطة بيولوجيًا: دروس من سفينجوليبيدات. نات. القس مول. خلية بيول. 9, 139–150 (2008).

Schneider-Schaulies، J. & amp Schneider-Schaulies، S. الشحميات السفينغولية في المرض (ص 321-340. إريك غولبينز وأمبير إيرينا بيتراش ، سبرينغر فيينا ، 2013).

Gault، C.R، Obeid، L.M & amp Hannun، Y.A لمحة عامة عن التمثيل الغذائي للدهون السفينغوليبيدية: من التوليف إلى الانهيار. حال. إكسب. ميد بيول. 688, 1–23 (2010).

كاراجاتا ، إي بي وآخرون. نسخة من البعوض الزاعجة الفلورية (ديبتيرا: كوليسيداي) ، والتغييرات النصية المرتبطة بموطنها الأصلي Wolbachia عدوى. علم الجينوم BMC 18, 6 (2017).

بارليتا ، أ.ب.وآخرون. الدور الناشئ للقطرات الدهنية في الزاعجة المصرية الاستجابة المناعية ضد البكتيريا وفيروس حمى الضنك. علوم. اعادة عد. 6, 19928 (2016).

رينولدز ، جيه إيه ، بولشاو ، إم إف ، رحمن ، زد ، أرمبروستر ، بي إيه وأمب دينلينجر ، دي إل. J. الحشرات Physiol. 58, 966–973 (2012).

Dyer، D.H، Vyazunova، I.، Lorch، J.M، Forest، K. T. & amp Lan، Q. توصيف الحمى الصفراء للبروتين الناقل للبعوض الستيرول -2 مثل الجين 3 وبنية البروتين المرتبطة بالليغاند. مول. الخلية الحيوية. 326, 67–77 (2009).

Fu ، Q. ، Inankur ، B. ، Yin ، J. ، Striker ، R. & amp Lan ، Q. Sterol Carrier Protein 2 ، عامل مضيف أساسي لعدوى فيروس حمى الضنك ، يغير توزيع الكوليسترول في خلايا البعوض Aag2. جيه ميد. انتومول. 52, 1124–1134 (2015).

تشون ، إتش إم ، شين ، إس دبليو ، بيان ، جي ، بارك ، جي إتش آند رايخيل ، إيه إس. الزاعجة المصرية. J. بيول. تشيم. 281, 8426–8435 (2006).

هيتون ، إن إس وآخرون. يعيد البروتين غير الإنشائي 3 لفيروس حمى الضنك توزيع الأحماض الدهنية إلى مواقع تكاثر الفيروس ويزيد من تخليق الأحماض الدهنية الخلوية. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 107, 17345–17350 (2010).

Stapleford ، K.A & amp Miller ، D.J. دور الدهون الخلوية في التجميع والوظيفة المعقدة لتكرار فيروس الحمض النووي الريبي (RNA). الفيروسات 2, 1055–1068 (2010).

وو ، م وآخرون. علم الجينوميات من الطفيلي التناسلي Wolbachia pipientis دبليوميل: جينوم مبسط تجاوزته عناصر وراثية متحركة. بلوس بيول. 2, 327–341 (2004).

Frentiu ، F. D. الدهون والعوامل الممرضة حجب من قبل Wolbachia. اتجاهات باراسيتول. 33, 916–917 (2017).

Saka، H. A. & amp Valdivia، R. الأدوار الناشئة للقطرات الدهنية في المناعة وتفاعلات المضيف والممرض. Annu Rev. Cell Dev. بيول. 28, 411–437 (2012).

Ford ، P. S. & amp Van Heusden ، M.C. الدهون الغنية بالدهون الثلاثية في الزاعجة المصرية (ديبتيرا: كوليسيداي). جيه ميد. انتومول. 31, 435–441 (1994).

سامسا ، إم إم وآخرون. يستحوذ بروتين قفيصة فيروس حمى الضنك على القطرات الدهنية لتكوين الجسيمات الفيروسية. بلوس باثوج. 5، e1000632 (2009).

Vallochi، A. L.، Teixeira، L.، Oliveira، K. D.، Maya-Monteiro، C.M & amp Bozza، P. T. Lipid droplet ، وهو لاعب رئيسي في تفاعلات الطفيليات المضيفة. أمام. إمونول. 9, 1022 (2018).

Merkling، S.H & amp van Rij، R.P Beyond RNAi: استراتيجيات الدفاع المضادة للفيروسات في ذبابة الفاكهة والبعوض. J. الحشرات Physiol. 59, 159–170 (2013).

Lertsiri، S.، Shiraishi، M. & amp Miyazawa، T. تحديد deoxy-D-fructosyl phosphatidylethanolamine كمنتج غير إنزيمي للجليكشن من phosphatidylethanolamine ووجوده في بلازما الدم البشري وخلايا الدم الحمراء. بيوسكي. التكنولوجيا الحيوية. بيوش 62, 893–901 (1998).

Fontaine، K. A.، Sanchez، E. L.، Camarda، R. & amp Lagunoff، M. يستحث فيروس حمى الضنك ويتطلب تحلل السكر لتحقيق التضاعف الأمثل. J. فيرول. 89, 2358–2366 (2015).

Ravandi، A.، Kuksis، A. & amp Shaikh، N. A. الدهون الجليكاتية الموجودة في LDL تزيد من قابلية الأكسدة: دور جديد للجلوكوز في أكسدة LDL. كلين. تشيم. 44، A73-A73 (1998).

تشين ، تي إتش وآخرون. يعد الدفاع عن مضادات الأكسدة إحدى الآليات التي تنجو بها خلايا البعوض من العدوى الفيروسية لحمى الضنك 2. علم الفيروسات 410, 410–417 (2011).

Sookwong، P.، Nakagawa، K.، Fujita، I.، Shoji، N. & amp Miyazawa، T. Amadori-glycated phosphatidylethanolamine ، وهو علامة محتملة لارتفاع السكر في الدم ، في الستربتوزوتوسين- الجرذان المصابة بداء السكري. الدهون 46, 943–952 (2011).

Ravandi، A.، Kuksis، A. & amp Shaikh، N. A. Glycated phosphatidylethanolamine يعزز امتصاص البلاعم للبروتين الدهني منخفض الكثافة وتراكم إسترات الكوليستريل وثلاثي الجلسرولات. J. بيول. تشيم. 274, 16494–16500 (1999).

Cho ، K.O. ، Kim ، G.W. & amp Lee ، O. K. Wolbachia توجد البكتيريا في الحويصلات المضيفة المرتبطة بـ Golgi والتي يتم تنظيم موضعها بواسطة بروتينات القطبية. بلوس واحد 6، e22703 (2011).

Geoghegan ، V. وآخرون. الكوليسترول المضطرب والاتجار الحويصلي المرتبط بحجب حمى الضنك Wolbachia-مصاب الزاعجة المصرية الخلايا. نات. كومون. 8, 526 (2017).

Lass، A.، Zimmermann، R.، Oberer، M. & amp Zechner، R. Lipolysis - مركب متعدد الإنزيمات منظم للغاية يتوسط هدم مخازن الدهون الخلوية. بروغ. الدقة الدهنية. 50, 14–27 (2011).

Athenstaedt، K. & amp Daum، G. دورة حياة الدهون المحايدة: التوليف والتخزين والتحلل. خلية مول. علوم الحياة. 63, 1355–1369 (2006).

Arrese ، E.L & amp Soulages ، J.L. Insect fat body: الطاقة ، التمثيل الغذائي ، والتنظيم. Annu القس. Entomol. 55, 207–225 (2010).

Martinez-Gutierrez، M.، Castellanos، J.E & amp Gallego-Gomez، J.C Statins تقلل من إنتاج فيروس حمى الضنك عن طريق تقليل تجميع الفيروسات. التدخل 54, 202–216 (2011).

Martinez-Gutierrez، M.، Correa-Londono، L.A، Castellanos، J. E.، Gallego-Gomez، J.C & amp Osorio، J.E Lovastatin يؤخر العدوى ويزيد معدلات البقاء على قيد الحياة في الفئران AG129 المصابة بالنمط المصلي 2 لفيروس حمى الضنك. بلوس واحد 9، e87412 (2014).

روثويل ، سي وآخرون. ينظم تعديل التركيب الحيوي للكوليسترول تكاثر حمى الضنك الفيروسي. علم الفيروسات 389, 8–19 (2009).

Lee ، C. J. ، Lin ، H. R. ، Liao ، C.L & amp Lin ، Y.L يمنع الكوليسترول بشكل فعال دخول الفيروسات المصفرة. J. فيرول. 82, 6470–6480 (2008).

Houtkooper ، R.H & amp Vaz ، F. M. Cardiolipin ، قلب التمثيل الغذائي للميتوكوندريا. خلية مول. علوم الحياة. 65, 2493–2506 (2008).

Gonzalvez، F. & amp Gottlieb، E. Cardiolipin: ضبط إيقاع موت الخلايا المبرمج. موت الخلايا المبرمج 12, 877–885 (2007).

Paradies ، G. ، Petrosillo ، G. ، Paradies ، V. & amp Ruggiero ، F.M. دور بيروكسيد الكارديوليبين و Ca2 + في الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا والمرض. كالسيوم الخلية 45, 643–650 (2009).

باير ، هـ وآخرون. تفاعلات موت الخلايا المبرمج للسيتوكروم ج: مغازلة الأكسدة والاختزال مع الفوسفوليبيدات الأنيونية داخل وخارج الميتوكوندريا. بيوتشيم بيوفيس. اكتا 1757, 648–659 (2006).

McLean، J. E.، Wudzinska، A.، Datan، E.، Quaglino، D. & amp Zakeri، Z. Flavivirus NS4A-induced autophagy يحمي الخلايا من الموت ويعزز تكاثر الفيروس. J. بيول. تشيم. 286, 22147–22159 (2011).

Pena، J. & amp Harris، E. Dengue virus ينظم استجابة البروتين غير المطوية بطريقة تعتمد على الوقت. J. بيول. تشيم. 286, 14226–14236 (2011).

يقوم Lee، C.J، Liao، C.L & amp Lin، Y.L. J. فيرول. 79, 8388–8399 (2005).

إليس ، سي إي وآخرون. شذوذ دهون الميتوكوندريا وضعف في سلسلة نقل الإلكترون في الفئران التي تفتقر إلى ألفا سينوكلين. مول. خلية بيول. 25, 10190–10201 (2005).

جيانغ ، إف وآخرون. يؤدي غياب الكارديوليبين في طفرة crd1 الصفرية إلى انخفاض إمكانات غشاء الميتوكوندريا وتقليل وظيفة الميتوكوندريا. J. بيول. تشيم. 275, 22387–22394 (2000).

فانسيري ، ت. وآخرون. رسم الخرائط الجينية لتفاعلات محددة بين الزاعجة المصرية فيروسات البعوض وحمى الضنك. بلوس جينيت 9، e1003621 (2013).

Lu، P.، Bian، G.، Pan، X. & amp Xi، Z. Wolbachia يحث على تثبيط يعتمد على الكثافة لفيروس حمى الضنك في خلايا البعوض. بلوس Negl. تروب. ديس. 6، e1754 (2012).

Osborne، S. E.، Iturbe-Ormaetxe، I.، Brownlie، J.C، O’Neill، S.L & amp Johnson، K.N Antiviral Protection and the أهمية Wolbachia كثافة وتروب الأنسجة في ذبابة الفاكهة simulans. بيئة أبل. مجهري. 78, 6922–6929 (2012).

Terradas، G.، Allen، S. L.، Chenoweth، S.F & amp McGraw، E. A. تباين مستوى الأسرة في فيروس حمى الضنك بوساطة Wolbachia في Aedes aegypti. ناقل طفيلي 10, 622 (2017).

أموزو ، هـ.إ. & ماكجرو ، إ. أ. Wolbachiaتثبيط فيروس حمى الضنك المستند إلى الأنسجة ليس خاصًا بالأنسجة الزاعجة المصرية. بلوس Negl. تروب. ديس. 10، e0005145 (2016).

سالازار ، إم آي ، ريتشاردسون ، جيه إتش ، سانشيز فارجاس ، آي ، أولسون ، ك.إي & أمبير بيتي ، بي جي فيروس حمى الضنك من النوع 2: التكاثر والتأثيرات في العدوى عن طريق الفم الزاعجة المصرية البعوض. BMC ميكروبيول 7, 9 (2007).

لي ، واي آر وآخرون. مطلوب إجهاد ER الناجم عن فيروس حمى الضنك لتنشيط الالتهام الذاتي ، وتكاثر الفيروس ، والتسبب في كل من المختبر وفي الجسم الحي. علوم. اعادة عد. 8, 489 (2018).

Lee، S.F، White، V.L، Weeks، A. R.، Hoffmann، A. A. & amp Endersby، N.M High-throughput PCR assays للمراقبة Wolbachia عدوى في بعوضة الضنك (الزاعجة المصرية) و ذبابة الفاكهة simulans. بيئة أبل. مجهري. 78, 4740–4743 (2012).

Yeap ، H. L. et al. تقييم جودة تقصير الحياة Wolbachia-مصاب الزاعجة المصرية البعوض في الحقل بناءً على معدلات الالتقاط والتقييمات الشكلية. ناقل طفيلي 7, 58 (2014).

ريتشي ، إس إيه وآخرون. وباء متفجر من DENV-3 في كيرنز ، أستراليا. بلوس واحد 8، e68137 (2013).

يي ، واي إتش وآخرون. الإمكانات التطورية لفترة الحضانة الخارجية لفيروس حمى الضنك في. الزاعجة المصرية. تطور 70, 2459–2469 (2016).

Folch، J. & amp Lees، M. & amp Sloane Stanley، G.H. طريقة بسيطة لعزل وتنقية الدهون الكلية من الأنسجة الحيوانية. J. بيول. تشيم. 226, 497–509 (1957).

كاسترو بيريز ، جيه إم وآخرون. تحليل شامل للدهون LC-MS E باستخدام نهج البندقية وتطبيقه على اكتشاف العلامات الحيوية والتعرف عليها في مرضى هشاشة العظام. J. بروتيوم الدقة 9, 2377–2389 (2010).

تشامبرز ، إم سي وآخرون. مجموعة أدوات متعددة المنصات لقياس الطيف الكتلي والبروتيوميات. نات. التكنولوجيا الحيوية. 30, 918–920 (2012).

Smith ، C. A. ، Want ، E. J. ، O’Maille ، G. ، Abagyan ، R. & amp Siuzdak ، G. XCMS: معالجة بيانات قياس الطيف الكتلي لتوصيف المستقلبات باستخدام محاذاة الذروة غير الخطية ، والمطابقة ، والتعريف. شرجي. تشيم. 78, 779–787 (2006).

Kuhl، C.، Tautenhahn، R.، Bottcher، C.، Larson، T. شرجي. تشيم. 84, 283–289 (2012).

وانج ، دبليو إكس وآخرون. القياس الكمي للبروتينات والمستقلبات عن طريق قياس الطيف الكتلي دون وضع العلامات النظيرية أو المعايير المسننة. شرجي. تشيم. 75, 4818–4826 (2003).

Benjamini، Y. & amp Hochberg، Y. التحكم في معدل الاكتشاف الخاطئ - نهج عملي وقوي للاختبارات المتعددة. J.R Stat. شركة ب 57, 289–300 (1995).

ويشارت ، دي إس وآخرون. HMDB 4.0: قاعدة بيانات الأيض البشري لعام 2018. الدقة الأحماض النووية. 46، D608 – D617 (2018).

ويشارت ، دي إس وآخرون. HMDB 3.0: قاعدة بيانات الأيض البشري في عام 2013. الدقة الأحماض النووية. 41، D801 – D807 (2013).

ويشارت ، دي إس وآخرون. HMDB: قاعدة معرفية عن المستقلب البشري. الدقة الأحماض النووية. 37، D603 – D610 (2009).

ويشارت ، دي إس وآخرون. HMDB: قاعدة بيانات الأيض البشري. الدقة الأحماض النووية. 35، D521-D526 (2007).

Cotter ، D. ، Maer ، A. ، Guda ، C. ، Saunders ، B. & amp Subramaniam ، S. LMPD: قاعدة بيانات البروتينات LIPID MAPS. الدقة الأحماض النووية. 34، D507-D510 (2006).

Brugger، B.، Erben، G.، Sandhoff، R.، Wieland، F. T. & amp Lehmann، W.D. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 94, 2339–2344 (1997).

إيجسينج ، سي إس وآخرون. التحليل العالمي للدهون الخميرة بواسطة مقياس الطيف الكتلي الكمي للبندقية. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 106, 2136–2141 (2009).

Islam، M.N، Chambers، J.P & amp Ng، C.KY. التنميط الدهني لنموذج العشب المعتدل ، ديستاتشيون Brachypodium. الأيض 8, 598–613 (2012).

ناكاجاوا ك وآخرون. التحليل الطيفي الكتلي الترادفي الأيوني للفوسفاتيديليثانولامين Amadori-glycated في البلازما البشرية مع أو بدون مرض السكري. J. ليبيد الدقة. 46, 2514–2524 (2005).

سومنر ، إل دبليو وآخرون. الحد الأدنى من معايير الإبلاغ المقترحة للتحليل الكيميائي مجموعة عمل التحليل الكيميائي (CAWG) مبادرة معايير الأيض (MSI). الأيض 3, 211–221 (2007).

يي ، ج وآخرون. Primer-BLAST: أداة لتصميم بادئات محددة الهدف لتفاعل البلمرة المتسلسل. BMC Bioinforma. 13, 134 (2012).

Simon ، P. Q-Gene: معالجة بيانات RT-PCR الكمية في الوقت الفعلي. المعلوماتية الحيوية 19, 1439–1440 (2003).

كولكارني ، إم إم وآخرون. دليل على التأثيرات غير المستهدفة المرتبطة بالحمض النووي الريبي الطويل في ذبابة الفاكهة سوداء البطن المقايسات المستندة إلى الخلية. نات. أساليب 3, 833–838 (2006).

Kennerdell، J.R & amp Carthew، R.W. زنزانة 95, 1017–1026 (1998).

يي ، واي إتش وآخرون. القابلية المقارنة لمجموعات البعوض في شمال كوينزلاند ، أستراليا للإصابة بفيروس حمى الضنك عن طريق الفم. أكون. جيه تروب. ميد. هيغ. 90, 422–430 (2014).

Warrilow ، D. ، Northill ، J. A. ، Pyke ، A. & amp Smith ، G. A. اختبار PCR سريع واحد قائم على مسبار TaqMan الفلوري الذي يكتشف جميع الأنماط المصلية الأربعة لحمى الضنك. جيه ميد. فيرول. 66, 524–528 (2002).


الكشف عن التعقيدات الخاصة بنوع الخلية للتعبير الجيني واستقلاب الحمض النووي الريبي عن طريق TU-tagging و EC-tagging

مايكل دي كليري ، بيولوجيا الخلايا الجزيئية ، كلية العلوم الطبيعية ، جامعة كاليفورنيا ، ميرسيد ، ميرسيد ، كاليفورنيا 95343.

بيولوجيا الخلية الجزيئية ، كلية العلوم الطبيعية ، جامعة كاليفورنيا ، ميرسيد ، كاليفورنيا

مايكل دي كليري ، بيولوجيا الخلية الجزيئية ، كلية العلوم الطبيعية ، جامعة كاليفورنيا ، ميرسيد ، ميرسيد ، كاليفورنيا 95343.

تسجيل الدخول المؤسسي
قم بتسجيل الدخول إلى مكتبة Wiley Online

إذا سبق لك الحصول على حق الوصول باستخدام حسابك الشخصي ، فيرجى تسجيل الدخول.

شراء الوصول الفوري
  • شاهد المقال بصيغة PDF وأي ملاحق وأرقام مرتبطة به لمدة 48 ساعة.
  • المادة يمكن ليس أن تتم طباعتها.
  • المادة يمكن ليس يمكن تنزيلها.
  • المادة يمكن ليس يتم إعادة توزيعها.
  • عرض غير محدود لمقال PDF وأي ملاحق وأرقام مرتبطة به.
  • المادة يمكن ليس أن تتم طباعتها.
  • المادة يمكن ليس يمكن تنزيلها.
  • المادة يمكن ليس يتم إعادة توزيعها.
  • عرض غير محدود للمقال / الفصل PDF وأي ملاحق وأرقام مرتبطة.
  • يمكن طباعة المقال / الفصل.
  • يمكن تحميل المادة / الفصل.
  • المادة / الفصل يمكن ليس يتم إعادة توزيعها.

الملخص

Cell type-specific transcription is a key determinant of cell fate and function. An ongoing challenge in biology is to develop robust and stringent biochemical methods to explore gene expression with cell type specificity. This challenge has become even greater as researchers attempt to apply high-throughput RNA analysis methods under in vivo conditions. TU-tagging and EC-tagging are in vivo biosynthetic RNA tagging techniques that allow spatial and temporal specificity in RNA purification. Spatial specificity is achieved through targeted expression of pyrimidine salvage enzymes (uracil phosphoribosyltransferase and cytosine deaminase) and temporal specificity is achieved by controlling exposure to bioorthogonal substrates of these enzymes (4-thiouracil and 5-ethynylcytosine). Tagged RNAs can be purified from total RNA extracted from an animal or tissue and used in transcriptome profiling analyses. In addition to identifying cell type-specific mRNA profiles, these techniques are applicable to noncoding RNAs and can be used to measure RNA transcription and decay. Potential applications of TU-tagging and EC-tagging also include fluorescent RNA imaging and selective definition of RNA–protein interactions. TU-tagging and EC-tagging hold great promise for supporting research at the intersection of RNA biology and developmental biology.


RNA delivers the genetic instructions contained in DNA to the rest of the cell.

Covid-19 stands for “coronavirus disease 2019.”

In the past few decades, as scientists came to realize that genetic material is largely regulated by the RNA it encodes, that most of our DNA produces RNA, and that RNA is not only a target but also a tool for disease therapies, “the RNA research world has exploded,” Maquat says. “The University of Rochester understood this.”

In 2007, Maquat founded The Center for RNA Biology as a means of conducting interdisciplinary research in the function, structure, and processing of RNAs. The Center involves researchers from both the River Campus and the Medical Center, combining expertise in biology, chemistry, engineering, neurology, and pharmacology.

“Our strength as a university is our diversity of research expertise, combined with our highly collaborative nature,” says Dragony Fu, an associate professor of biology on the River Campus and a member of the Center for RNA Biology. “We are surrounded by outstanding researchers who enhance our understanding of RNA biology, and a medical center that provides a translational aspect where the knowledge gained from RNA biology can be applied for therapeutics.”

How does RNA relate to disease?

A graphic created by the New York Times illustrates how the coronavirus that causes COVID-19 enters the body through the nose, mouth, or eyes and attaches to our cells. Once the virus is inside our cells, it releases its RNA. Our hijacked cells serve as virus factories, reading the virus’s RNA and making long viral proteins to compromise the immune system. The virus assembles new copies of itself and spreads to more parts of the body and—by way of saliva, sweat, and other bodily fluids—to other humans.

“Once the virus is in our cells, the entire process of infection and re-infection depends on the viral RNA,” Maquat says.

One of the reasons viruses are such a challenge is that they change and mutate in response to drugs.

That means novel virus treatments and vaccines have to be created each time a new strain of virus presents itself. Armed with innovative research on the fundamentals of RNA, scientists are better able to develop and test therapeutics that directly target the RNAs and processes critical to a virus’s life cycle.

How do RNA vaccines work?

Traditional vaccines against viruses like influenza inject inactivated virus proteins called antigens. The antigens stimulate the body’s immune system to recognize the specific virus and produce antibodies in response, with the hope that these antibodies will fight against future virus infection.

RNA-based vaccines—such as those developed by Pfizer/BioNTech and American biotechnology company Moderna—do not introduce an antigen, but instead inject a short sequence of synthetic messenger RNA (mRNA) that is enclosed in a specially engineered lipid nanoparticle. This mRNA provides cells with instructions to produce the virus antigen themselves.

Once the mRNA from a vaccine is in our body, for example, it “instructs” the protein synthesis machinery in our cells, which normally generates proteins from the mRNAs that derive from our genes, to produce a piece of the SARS-CoV-2 virus spike protein. Since the SARS-CoV-2 virus spike protein is foreign to our bodies, our bodies will then make antibodies that inactivate the protein.

“Should the virus enter our body from an infected person, these antibodies will bind to and inactivate the virus by binding to its spike proteins, which coat the outside of the viral capsule,” Maquat says.

An RNA-based vaccine therefore acts as a code to instruct the body to make many copies of the virus protein—and the resulting antibodies—itself, resulting in an immune response.

Unlike more traditional vaccines, RNA-based vaccines are also beneficial in that they eliminate the need to work with the actual virus.

“Working with a live virus is costly and very involved, requiring that researchers use special biosafety laboratories and wear bulky personal protective equipment so that the virus is ‘biocontained,’ and no one gets infected,” Maquat says.

Developing a vaccine from a live virus additionally takes much longer than generating an mRNA-based vaccine, but “no one should think the process is simple,” Maquat says of the Pfizer/BioNTech vaccine. “Since it is the first of its kind, a lot had to be worked out.”

How is Rochester’s RNA research applicable to COVID-19?

Researchers Douglas Anderson, Dragony Fu, and Lynne Maquat are among the scientists at the University of Rochester who study the RNA of viruses to better understand how RNAs work and how they are involved in diseases. (University of Rochester photos / Matt Wittmeyer / J. Adam Fenster)

Maquat has been studying RNA since 1972 and was part of the earliest wave of scientists to realize the important role RNA plays in human health and disease.

Our cells have a number of ways to combat viruses in what can be viewed as an “arms race” between host and virus. One of the weapons in our cells’ arsenal is an RNA surveillance mechanism Maquat discovered called nonsense-mediated mRNA decay (NMD).

“Nonsense-mediated mRNA decay protects us from many genetic mutations that could cause disease if NMD werenot active to destroy the RNA harboring the mutation,” she says.

Maquat’s discovery has contributed to the development of drug therapies for genetic disorders such as cystic fibrosis, and may be useful in developing treatments for coronavirus.

“NMD also helps us combat viral infections, which is why many viruses either inhibit or evade NMD,” she adds. “The genome of the virus COVID-19 is a positive-sense, single-stranded RNA. It is well known that other positive-sense, single-stranded RNA viruses evade NMD by having RNA structures that prevent NMD from degrading viral RNAs.”

Maquat’s lab has been collaborating with a lab at Harvard University to test how viral proteins can inhibit the NMD machinery.

Their recent work is focused on the SARS-CoV-2 structural protein called N. Lab experiments and data sets from infected human cells indicate this virus is unusual because it does not inhibit the NMD pathway that regulates many of our genes and some of the virus’s genes. Instead, the virus N protein seems to promote the pathway.

“SARS-CoV-2 reproduces its RNA genome with much higher efficiency than other pathogenic human viruses,” Maquat says. “Maybe there is a connection there time will tell.”

In the Department of Biology, Fu and Jack Werren, the Nathaniel and Helen Wisch Professor of Biology, received expedited funding awards from the National Science Foundation to apply their expertise in cellular and evolutionary biology to research proteins involved in infections from COVID-19. The funding was part of the NSF’s Rapid Response Research (RAPID) program to mobilize funding for high priority projects.

Werren’s research will be important in ameliorating some of the potential side effects of COVID-19 infections, including blood clots and heart diseases, while Fu’s research will provide insight into the potential effects of viral infection on human cell metabolism.

“Our research will provide insight into the potential effects of viral infection on host cellular processes,” Fu says. “Identifying which cell functions are affected by the virus could help lessen some of the negative effects caused by COVID-19.” Green = said twice.

Douglas Anderson, an assistant professor of medicine in the Aab Cardiovascular Research Institute and a member of the Center for RNA Biology, studies how RNA mutations can give rise to human disease and has found that alternative therapeutics, such as the gene-editing technology CRISPR, may additionally “usher in a new approach to how we target and combat infectious diseases,” he says.

For the past few years, Anderson’s lab has developed tools and delivery systems that use the RNA-targeting CRISPR-Cas13 to treat human genetic diseases that affect muscle function. CRISPR-Cas13 is like a molecular pair of scissors that can target specific RNAs for degradation, using small, programmable guide RNAs.

When the health crisis first became apparent in Wuhan, China, researchers in Anderson’s lab turned their focus toward developing a CRISPR-Cas13 therapeutic aimed at SARS-CoV-2. Applying the knowledge already available about coronavirus RNA replication, they designed single CRISPR guide RNAs capable of targeting every viral RNA that is made within a SARS-CoV-2 infected cell. Using a novel cloning method developed in Anderson’s lab, multiple CRISPR guide-RNAs could be packaged into a single therapeutic vector (a genetically engineered carrier) to target numerous viral RNA sites simultaneously. The multi-pronged targeting strategy could be used as a therapy to safeguard against virus-induced cell toxicity and prevent ‘escape’ of viruses which may have undergone mutation.

“Infectious viruses and pandemics seemingly come out of nowhere, which has made it hard to rapidly develop and screen traditional small molecule therapeutics or vaccines,” Anderson says. “There is a clear need to develop alternative targeted therapeutics, such as CRISPR-Cas13, which have the ability to be rapidly reprogrammed to target new emerging pandemics.”

While many new treatments for the novel coronavirus are being considered, there is one thing that is certain, Maquat says: “Targeting RNA, or the proteins it produces, is essential for therapeutically combatting this disease.”

What role will RNA play in the future of vaccines and disease treatments?

Most people living in the United States today have only read about the 1918 flu pandemic and the relatively recent RNA viruses, such as Ebola or Zika, that are seen largely in other countries.

“RNA treatments will most likely be a wave of the future for these and other emerging diseases,” Maquat says. “Epidemiologists know new infectious pathogens are coming given how small the world has become with international travel, including to and from places where humans and animals are in close contact.”

Bats, in particular, are reservoirs for viruses. Many bat species are able to live with viruses without experiencing ill effects, given the bats’ unusual physiology. If these bat viruses mutate so they become capable of infecting humans, however, there will be new diseases, Maquat says.

“It is just a matter of when this will happen and what the virus will be. The hope is that we will be ready and able to develop vaccines against these new viruses with the new pipelines that have been put in place for COVID-19.”

This story was originally published on April 28, 2020, and updated on December 14, 2020.

اقرأ أكثر

FDA votes to approve emergency use of Pfizer coronavirus vaccine
Researchers and volunteers in Rochester have been involved in the testing of the Pfizer/BioNTech vaccine since May, and technologies used in the development of the vaccine can trace their origins to decades of infectious disease research conducted at Rochester.

Bats offer clues to treating COVID-19
Bats carry many viruses, including the one behind COVID-19, without becoming ill. University of Rochester biologists are studying the immune system of bats to find potential ways to “mimic” that system in humans. Rochester biologists selected for ‘rapid research’ on COVID-19
Rochester biologists are exploring how coronavirus interacts with cellular proteins to cause COVID-19 under a priority NSF program.

26: RNA Metabolism - Biology

  • Bücher
    • Recht
    • Steuern & Bilanzen
    • Wirtschaft
    • Informatik
    • Technik
    • Mathematik
    • Naturwissenschaften
    • Geisteswissenschaften
    • Sozialwissenschaften
    • Medizin / Tiermedizin
    • Psychologie
    • Sachbuch / Ratgeber
    • Romane / Krimis
    • Kinder- / Jugendbuch
    • Ansprechpersonen
    • Rechtsgebiete
    • Alles über E-Books
    • E-Book Ratgeber
    • Hilfe (FAQ)
    • Romane / Krimis
    • Sachbuch / Ratgeber
    • Fachbücher
    • Standorte
      • Berlin
      • Bonn
      • بريمن
      • Chemnitz
      • Dortmund
      • Dresden
      • Düsseldorf
      • Frankfurt (Main)
      • Göttingen
      • Halle (Saale)
      • Hamburg
      • Hannover
      • Karlsruhe
      • Köln
      • Leipzig
      • Ludwigshafen
      • Magdeburg
      • Mainz
      • Mannheim
      • München
      • Nürnberg
      • Oldenburg
      • Potsdam
      • Regensburg
      • Stuttgart
      • Das Unternehmen
      • Wir bilden aus
      • Karriere bei Schweitzer
      • Presse
      • Kundenmagazin

      Alle Preisangaben inkl. gesetzlicher MwSt.

      Alle Rechte vorbehalten. © Schweitzer Fachinformationen 2021 | ICONPARC - we enable digital business B2B


      Uncovering cell type-specific complexities of gene expression and RNA metabolism by TU-tagging and EC-tagging

      Michael D. Cleary, Molecular Cell Biology, School of Natural Sciences, University of California, Merced, Merced, CA 95343.

      Molecular Cell Biology, School of Natural Sciences, University of California, Merced, Merced, California

      Michael D. Cleary, Molecular Cell Biology, School of Natural Sciences, University of California, Merced, Merced, CA 95343.

      الملخص

      Cell type-specific transcription is a key determinant of cell fate and function. An ongoing challenge in biology is to develop robust and stringent biochemical methods to explore gene expression with cell type specificity. This challenge has become even greater as researchers attempt to apply high-throughput RNA analysis methods under in vivo conditions. TU-tagging and EC-tagging are in vivo biosynthetic RNA tagging techniques that allow spatial and temporal specificity in RNA purification. Spatial specificity is achieved through targeted expression of pyrimidine salvage enzymes (uracil phosphoribosyltransferase and cytosine deaminase) and temporal specificity is achieved by controlling exposure to bioorthogonal substrates of these enzymes (4-thiouracil and 5-ethynylcytosine). Tagged RNAs can be purified from total RNA extracted from an animal or tissue and used in transcriptome profiling analyses. In addition to identifying cell type-specific mRNA profiles, these techniques are applicable to noncoding RNAs and can be used to measure RNA transcription and decay. Potential applications of TU-tagging and EC-tagging also include fluorescent RNA imaging and selective definition of RNA–protein interactions. TU-tagging and EC-tagging hold great promise for supporting research at the intersection of RNA biology and developmental biology.

      الملخص

      TU-tagging and EC-tagging allow cell type-specific RNA purification via targeted incorporation of modified nucleotides (orange circles) into nascent RNAs. Tagged RNAs are subsequently purified from a mixture of all RNAs..


      شاهد الفيديو: لقاح الكورونا - مرسول الحمض النووي RNA (كانون الثاني 2022).