.New Approach to Gene Therapy: Prime Editing System Inserts Entire Genes in Human Cells
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.New molecular barcoding tool shows excitatory and inhibitory neurons have common progenitors
새로운 분자 바코드 도구는 흥분성 및 억제성 뉴런이 공통 전구 세포를 가지고 있음을 보여줍니다
Bob Yirka, Medical Xpress 크레딧: Pixabay/CC0 공개 도메인 DECEMBER 29, 2021 REPORT
샌프란시스코 캘리포니아 대학(University of California at San Francisco)의 연구원 팀은 방사상 아교 세포 유형의 세포 유형 출력을 연구하기 위한 새로운 분자 바코드 도구를 개발했습니다. 네이처 저널에 발표된 논문 에서 그들은 이 도구가 어떻게 만들어졌고 피질 뉴런의 성장에 전구 세포가 관여하는지에 대해 새로운 것을 배우기 위해 어떻게 사용했는지 설명합니다. 포유 동물에서 대뇌 피질 은 신경 세포 유형과 비 신경 세포 유형의 두 가지 주요 종류의 세포로 구성됩니다.
그리고 신경 세포는 신경 전달 물질과 기능에 따라 흥분성 뉴런과 중간 뉴런의 두 가지 주요 범주로 더 나뉩니다. 이전 연구에 따르면 쥐에서 이 두 가지 유형의 세포가 두 개의 독립적인 전구 세포에서 발생하는 것으로 나타났습니다. 다른 연구 결과가 있기는 했지만 인간에게도 마찬가지일 것으로 생각되었습니다. 이 새로운 노력에서 연구자들은 영장류와 상황이 매우 다르다는 강력한 증거를 발견했습니다. 즉, 신경 세포 는 전구 세포를 공유합니다. 그들의 노력으로 연구원들은 방사형 아교 유형의 세포 유형 출력에 대해 더 많이 배울 수 있는 새로운 방법을 찾고 결국 새로운 도구를 개발하게 되었습니다. 그들은 잘 확립된 혈통 추적 방법과 고처리량 시퀀싱 기술을 결합하여 시작했습니다. 그런 다음 형광 마커를 사용하고 메신저 RNA로 전사된 고유한 바코드를 각 세포에 부여하여 라벨이 지정된 세포와 그 자손으로 구성된 라이브러리를 구축했습니다. 그런 다음 그들은 도구를 사용하여 샘플 방사형 신경교를 바코드로 "감염"시켰습니다.
-아이디어는 도구가 혈통 관계와 관련된 세포 유형을 추적하는 데 사용할 수 있다는 것이었습니다. 몇 주 후에 그들은 테스트 세포를 연구하여 무슨 일이 일어났는지 확인했습니다. 그들은 놀랍게도 인터뉴런이 추가된 바코드를 흥분성 뉴론과 공유하고 있다는 사실을 발견했는데, 이는 두 뉴런이 공통 기원을 공유하고 있음을 강력하게 시사했습니다. 그들의 의심을 확인하기 위해 그들은 세포에 대한 단일 세포 전사체를 수행했고 그들의 의심이 옳았을 뿐만 아니라 피질 전구체가 두 종류의 중간 뉴런 하위 유형을 생성했음을 발견했습니다. 추가 테스트에서 다른 유형의 신경 세포 와 유사한 유형의 관계가 나타났습니다 .
추가 탐색 뇌 세포의 발달 관계를 조사하는 새로운 방법 추가 정보: Ryan N. Delgado et al, 개별 인간 피질 전구체는 흥분성 및 억제성 뉴런을 생성할 수 있음, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04230-7 저널 정보: 네이처
https://medicalxpress.com/news/2021-12-molecular-barcoding-tool-excitatory-inhibitory.html
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메모 2112300426 나의 사고실험 oms스토리텔링
아령 모양의 지름의 크기가 서로 다른 양끝을 연결하는 실험도구가 있다면 그곳에 딱맞게 들어 갈 원뿔이 존재한다. 이를 vix_bar을 가정하여 보면 흥미로운 그림이 나타난다. 이전에 이런 방식을 생각해본적이 없었다.
연구팀은 인터뉴런이 추가된 바코드를 흥분성 뉴론과 공유하고 있다는 사실을 발견했는데, 이는 두 뉴런이 공통 기원을 공유하고 있음을 강력하게 시사했다. 그들의 의심을 확인하기 위해 그들은 세포에 대한 단일 세포 전사체를 수행했고 그들의 의심이 옳았을 뿐만 아니라 피질 전구체가 두 종류의 중간 뉴런 하위 유형을 생성했음을 발견했다.
이는 마치 샘플1.oms가 베이스vix_a에 기반하여 6각형을 분자 바코드 도구로 형성했을 수 있다고 보여진다. 이는 기본적으로 정육각형의 3등변을 가지고 공유하는 바코드는 원의 지름으로 bar의 길이를 조정한다고 보여진다. 허허.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 quasi oms (standard)
0100000010=0,2
0010000100
0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-The idea was that the tool could be used to track cell types related to lineage relationships. A few weeks later, they studied the test cells to see what had happened. They surprisingly found that the interneuron shared the added barcode with the excitatory neuron, strongly suggesting that the two neurons shared a common origin. To confirm their suspicions, they performed single-cell transcriptomes of the cells and found that not only were their suspicions correct, but the cortical precursors generated two types of intermediate neuron subtypes. Further testing showed similar types of relationships with other types of neurons.
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Memo 2112300426 My thought experiment oms storytelling
If there is an experimental tool that connects the ends of the dumbbell shape with different diameters, there is a cone that will fit in there. Assuming vix_bar, an interesting picture appears. I had never thought of it this way before.
The team found that the interneuron shared the added barcode with the excitatory neuron, strongly suggesting that the two neurons shared a common origin. To confirm their suspicions, they performed single-cell transcripts of the cells and found that not only were their suspicions correct, but the cortical precursors generated two types of intermediate neuron subtypes.
It seems as if sample 1.oms may have formed a hexagon with a molecular barcode tool based on the base vix_a. It is basically seen that the bar code shared with three equal sides of a regular hexagon adjusts the length of the bar by the diameter of the circle. haha.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 quasi oms (standard)
0100000010=0,2
0010000100
0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.New Approach to Gene Therapy: Prime Editing System Inserts Entire Genes in Human Cells
유전자 치료에 대한 새로운 접근 방식: 프라임 편집 시스템, 인간 세포에 전체 유전자 삽입
주제:생명공학브로드 인스티튜트크리스퍼유전학인기있는 으로 폭 넓은 연구소 2021년 12월 26일 CRISPR 유전자 편집 개념 트윈 프라임 편집이라고 하는 CRISPR 기반 유전자 편집 기술은 유전자 치료에 대한 새롭고 안전한 접근 방식이 될 수 있습니다.
MIT 와 Harvard 의 Broad Institute의 연구원들은 유전자 크기의 DNA 서열을 설치하거나 교체할 수 있는 새로운 버전의 프라임 편집을 개발했습니다 . 2019년에 처음 개발된 프라임 편집은 작은 치환, 삽입 및 삭제를 포함하여 인간 세포에서 광범위한 유전자 편집을 수행하는 정확한 방법입니다. 2021년 12월 9일 Nature Biotechnology 에 발표된 연구 에서 팀은 원치 않는 부산물이 거의 없는 게놈의 특정 위치에 더 큰 DNA 서열을 도입하기 위해 두 개의 인접한 프라임 편집을 만드는 기술인 트윈 프라임 편집(twinPE)에 대해 설명합니다.
추가 개발을 통해 이 기술은 돌연변이 또는 누락된 유전자를 대체하기 위해 안전하고 고도로 표적화된 방식으로 치료 유전자를 삽입하는 새로운 형태의 유전자 요법으로 잠재적으로 사용될 수 있습니다. 연구자들은 인간 세포에서 희귀 유전 질환인 헌터 증후군과 관련된 유전자를 편집함으로써 twinPE의 치료 가능성을 입증했습니다.
이 질병은 특정 40,000 염기쌍의 긴 스트레치 DNA의 역전으로 인해 발생합니다. 팀은 twinPE를 사용하여 게놈의 동일한 위치에 유사한 길이의 역전을 도입하여 이 방법을 사용하여 질병을 유발하는 돌연변이를 수정할 수 있는 방법을 보여주었습니다. 팀은 또한 쌍둥이 PE를 사용하여 수천 염기쌍의 유전자 크기 DNA 화물을 게놈의 치료 관련 부위에 정확하게 삽입했습니다. 프라임 유전자 편집 시스템 크레딧: Ricardo Job-Reese, Broad Communications 이 접근 방식은 수십 개의 염기 쌍만 편집할 수 있는 원래 프라임 편집 시스템의 한계를 해결합니다. 그러나 일부 유전 질환의 연구 또는 치료에는 더 큰 편집이 필요할 수 있습니다.
원래 프라임 편집 방법과 마찬가지로 twinPE도 동일한 위치에서 두 가닥을 동시에 절단하여 DNA 이중 나선을 완전히 절단하지 못하므로 편집 결과가 제대로 제어되지 않고 유해한 염색체 이상을 유발할 수 있습니다. 이 연구의 수석 저자이자 Richard Merkin 교수이자 연구의 수석 저자인 David Liu는 “이중 가닥 파손과 부산물의 혼합물을 생성하지 않고 우리가 선택한 부위에 환자의 건강한 유전자를 삽입하는 것은 유전자 편집의 오랜 과제 중 하나였습니다. 브로드 연구소(Broad Institute) 의료 혁신 기술 머킨 연구소(Merkin Institute of Transformative Technologies) 소장, 하버드 대학 교수, 하워드 휴즈 의학 연구소 연구원. “TwinPE는 우리가 지정한 위치(예: 건강한 개인의 고유 유전자 위치 또는 부작용 위험을 최소화하는 '세이프 하버' 위치)에 치료 목적의 전체 유전자를 삽입하는 잠재적으로 더 안전하고 정확한 방법이 될 수 있습니다. "
황금 시간대에 편집 Liu의 연구실에서 개발한 프라임 편집은 DNA 치환, 삽입 및 삭제를 가능하게 하며 알려진 질병 유발 유전자 변이의 대부분을 수정할 수 있습니다. 프라임 편집 기술의 최근 개선으로 효율성이 높아져 치료 응용 분야에 더 가까워졌습니다. 그러나 100개 염기쌍보다 긴 서열을 편집하는 것은 여전히 비효율적이었습니다. 트윈 프라임 편집은 이 간극을 채웁니다. 이 시스템은 편집 기계를 안내하고 편집을 인코딩하는 프라임 편집기 단백질과 두 개의 프라임 편집 가이드 RNA를 사용합니다. 두 개의 가이드 RNA 각각은 편집 단백질이 게놈의 다른 표적 부위에서 DNA의 단일 가닥 틈을 만들도록 지시하여 다른 방법에서 원하지 않는 부산물을 생성하는 이중 가닥 파손의 종류를 피합니다. 그런 다음 시스템은 두 개의 닉 사이에 원하는 서열을 포함하는 두 개의 새로운 상보적 DNA 가닥을 합성합니다.
-이 접근 방식을 사용하여 팀은 최대 약 800개 염기쌍 길이의 시퀀스를 삽입, 대체 또는 삭제할 수 있었습니다. 더 큰 서열을 편집하기 위해 연구원들은 트윈 프라임 편집 시스템을 사용하여 게놈의 특정 부위에 DNA 통합을 촉매하는 부위 특이적 재조합효소(site-specific recombinase)라고 불리는 효소의 게놈에 "착륙 부위"를 설치했습니다. 그런 다음 팀은 세포를 재조합 효소로 처리하고 게놈에 삽입하려는 긴 DNA 조각을 도입했습니다. twinPE와 recombinase 효소를 결합하여 과학자들은 수천 개의 염기쌍 길이(전체 유전자 길이)의 서열을 편집할 수 있었습니다.
Liu와 그의 팀은 현재 twinPE를 보다 효율적으로 만들 수 있는 다양한 재조합 효소를 테스트하고 있습니다. 그들은 또한 더 긴 유전자 서열을 설치하는 twinPE의 능력을 평가하고 있습니다. Liu는 "과학자들이 지난 몇 년 동안 유전자 편집을 발전시킨 방식으로 유전자 치료를 발전시킬 수 있는 것이 우리를 포함한 많은 실험실의 오랜 열망이었습니다."라고 말했습니다. "이 연구는 다른 과학자들의 다른 노력과 함께 CRISPR 뉴클레아제, 기본 편집자 및 프라임 편집자가 새로운 세대의 유전자 편집 기술의 시작을 대표하는 것처럼 새로운 세대의 유전자 치료 전략의 시작을 표시할 수 있습니다."
참조: Andrew V. Anzalone, Xin D. Gao, Christopher J. Podracky, Andrew T. Nelson, Luke W. Koblan, Aditya Raguram, Jonathan의 "프로그래밍 가능한 삭제, 교체, 통합 및 트윈 프라임 편집을 사용한 대형 DNA 서열의 역전" M. Levy, Jaron AM Mercer 및 David R. Liu, 2021년 12월 9일, Nature Biotechnology . DOI: 10.1038/s41587-021-01133-w 이 작업은 Merkin Institute of Transformative Technologies in Healthcare, National Institutes of Health, Howard Hughes Medical Institute의 지원을 받았습니다.
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메모 2112300528 나의 사고실험 oms스토리텔링
나는 인간의 염기서열 30억개 전체를 샘플2.oss을 이용한 배열에 대해 가능하다. 이는 54,772 ms이다. 이를 베이스 마방진으로 하는 배열에서 특이한 가로, 세로, 주대각선을 배열하여 새로운 형태의 편집이 가능하다. 허허.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 quasi oms (standard)
0100000010=0,2
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0001010000
0000100100
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2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Using this approach, the team was able to insert, replace, or delete sequences up to about 800 base pairs in length. To edit larger sequences, the researchers used a twin-prime editing system to install a "landing site" in the genome of an enzyme called a site-specific recombinase that catalyzes DNA integration at specific sites in the genome. . The team then treated the cells with a recombinase and introduced a long piece of DNA they wanted to insert into the genome. By combining twinPE with the recombinase enzyme, scientists were able to edit sequences thousands of base pairs in length (the entire gene length).
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memo 2112300528 my thought experiment oms storytelling
I can arrange all 3 billion human base sequences using sample 2.oss. This is 54,772 ms. A new type of editing is possible by arranging unusual horizontal, vertical, and main diagonal lines in an arrangement using this as a base magic square. haha.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 quasi oms (standard)
0100000010=0,2
0010000100
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0010001000
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0000100100
0000100010
2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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