《Cell:一种常见的PIEZO1基因突变或阻止疟疾产生》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-03-24
  • 在来自美国斯克里普斯研究所(TSRI)的研究人员的领导下,一项新的研究发现一种曾被认为是罕见的可能让人们不会患上疟疾的基因突变其实是非常常见的。这一发现有助认识与携带疟原虫的蚊子近距离居住在一起的人类如何能够抵御这种疾病。相关研究结果于2018年3月22日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Common PIEZO1 Allele in African Populations Causes RBC Dehydration and Attenuates Plasmodium Infection”。论文通信作者为斯克里普斯研究所助理教授、斯克里普斯转化科学研究所传染病基因组学主任Kristian Andersen博士。论文第一作者为斯克里普斯研究所研究员Shang Ma博士。

    这些研究人员发现基因PIEZO1(编码一种压力感应蛋白)发生的一种突变(即E756del)能够让红细胞脱水。在一种小鼠模型中,这种突变使得疟原虫更难感染红细胞和导致脑型疟疾(由疟原虫感染导致的一种严重的神经系统并发症)。这种红细胞脱水症状,被称作遗传性干瘪红细胞增多症(hereditary xerocytosis),曾被认为是非常罕见的,因此发现它可能存在于三分之一的非洲人后裔身上是令人吃惊的。

    这种PIEZO1突变在非非洲人群中并不常见,而且之前从未成为大规模分析的关注焦点。这些新的发现提示着这种突变在人们遭受疟疾选择压力的地区是更为常见的。

    这种PIEZO1突变并不是与疟疾抵抗性相关联的首次适应。非洲人后裔也更可能患有一种被称作镰状细胞病的遗传病,这也使得疟原虫更难侵入他们的红细胞。Andersen说,展望未来,人们还将需要开展大规模的基因组关联研究来证实这种PIEZO1突变在疟疾抵抗性中的作用。

  • 原文来源:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867418302241
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    • 这个研究成果是由德克萨斯大学的西南医学中心研究人员发表。 该研究显示,使用来自 Prevotella 和 Francisella 1(Cpf1),这是一种通常使用的基因编辑 CRISPR 的相关蛋白 9(Cas9)的酶替代物,可以校正动物模型以及人细胞中的疾病相关病变。 这个研究发表在科学进步杂志(Science Advances)上,可能对杜氏肌营养不良的治疗有突破性意义。 在文章中,德州大学西南团队使用来自 DMD 患者纤维细胞的诱导多能干细胞(iPS),利用 CRISPR-Cpf1 来破坏外显子 51 中的早期终止密码子。 外显子 51 导致大约 13%的患者的肌营养不良蛋白表达的丧失。 这个基因编辑技术修复了来自细胞的诱导多能干细胞(iPS)和心肌细胞中的肌营养不良蛋白表达,并增加了心肌细胞的收缩力。 Cpf1 首先有张锋在麻省理工学院和哈佛大学研究所的团队发现,被确定为 CRISPR 的相关内切核酶。由于 Cpf1 小于 Cas9,因此更容易被装入到运载工具中,具有针对不同基因序列的潜力。 去年 12 月,专注基因编辑疗法的 Editas 医药公司(纳斯达克股票代码:EDIT)从 Broad 研究所授权获得了使用 Cpf1 进行 CRISPR 基因编辑的知识产权。 与此同时,西南大学的研究组还针对肌营养不良蛋白外显子 23,将 Cpf1 的基因编辑 CRISPR 指导 RNA 和校正的核苷酸模板注射入外显子 23 引起 DMD 无义突变的小鼠受精卵。 经过基因编辑的 24 只幼鼠中有 5 只的肌营养不良蛋白表达得以校正。这项技术恢复大多数肌肉纤维中的正常肌肉形态和肌营养不良蛋白表达,并增加肌肉力量。 虽然以前的研究已经表明,采用 Cas9 的 CRISPR 基因编辑可以跳过或纠正小鼠中的突变型肌营养不良蛋白,在新文章中,作者表明,使用 Cpf1 的 CRISPR 在小鼠的肌营养不良蛋白外显子 23 上具有相似的基因组编辑效率。
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