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MGMT activated by Wnt pathway promotes cisplatin tolerance through inducing slow-cycling cells and nonhomologous end joining in colorectal cancer
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作者 Haowei Zhang Qixin Li +9 位作者 Xiaolong Guo Hong Wu Chenhao Hu Gaixia Liu Tianyu Yu Xiake Hu Quanpeng Qiu Gang Guo Junjun She Yinnan Chen 《Journal of Pharmaceutical Analysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第6期863-877,共15页
Chemotherapy resistance plays a pivotal role in the prognosis and therapeutic failure of patients with colorectal cancer(CRC).Cisplatin(DDP)-resistant cells exhibit an inherent ability to evade the toxic chemotherapeu... Chemotherapy resistance plays a pivotal role in the prognosis and therapeutic failure of patients with colorectal cancer(CRC).Cisplatin(DDP)-resistant cells exhibit an inherent ability to evade the toxic chemotherapeutic drug effects which are characterized by the activation of slow-cycle programs and DNA repair.Among the elements that lead to DDP resistance,O^(6)-methylguanine(O^(6)-MG)-DNA-methyltransferase(MGMT),a DNA-repair enzyme,performs a quintessential role.In this study,we clarify the significant involvement of MGMT in conferring DDP resistance in CRC,elucidating the underlying mechanism of the regulatory actions of MGMT.A notable upregulation of MGMT in DDP-resistant cancer cells was found in our study,and MGMT repression amplifies the sensitivity of these cells to DDP treatment in vitro and in vivo.Conversely,in cancer cells,MGMT overexpression abolishes their sensitivity to DDP treatment.Mechanistically,the interaction between MGMT and cyclin dependent kinase 1(CDK1)inducing slow-cycling cells is attainted via the promotion of ubiquitination degradation of CDK1.Meanwhile,to achieve nonhomologous end joining,MGMT interacts with XRCC6 to resist chemotherapy drugs.Our transcriptome data from samples of 88 patients with CRC suggest that MGMT expression is co-related with the Wnt signaling pathway activation,and several Wnt inhibitors can repress drug-resistant cells.In summary,our results point out that MGMT is a potential therapeutic target and predictive marker of chemoresistance in CRC. 展开更多
关键词 Colorectal cancer MGMT Chemotherapy resistance Slow-cycling cells nonhomologous end joining Wnt pathway
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Flexibility in the order of action and in the enzymology of the nuclease, polymerases, and ligase of vertebrate non-homologous DNA end joining: relevance to cancer, aging, and the immune system 被引量:5
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作者 Michael R Lieber Haihui Lu +1 位作者 Jiafeng Gu Klaus Schwarz 《Cell Research》 SCIE CAS CSCD 2008年第1期125-133,共9页
Nonhomologous DNA end joining (NHEJ) is the primary pathway for repair of double-strand DNA breaks in human cells and in multicellular eukaryotes. The causes of double-strand breaks often fragment the DNA at the sit... Nonhomologous DNA end joining (NHEJ) is the primary pathway for repair of double-strand DNA breaks in human cells and in multicellular eukaryotes. The causes of double-strand breaks often fragment the DNA at the site of damage, resulting in the loss of information there. NHEJ does not restore the lost information and may resect additional nucleotides during the repair process. The ability to repair a wide range of overhang and damage configurations reflects the flexibility of the nuclease, polymerases, and ligase of NHEJ. The flexibility of the individual components also explains the large number of ways in which NHEJ can repair any given pair of DNA ends. The loss of information locally at sites of NHEJ repair may contribute to cancer and aging, but the action by NHEJ ensures that entire segments of chromosomes are not lost. 展开更多
关键词 nonhomologous DNA end joining nhej Ku DNA-PKcs Artemis Cernunnos/XLE ligase XRCC4 polymerase μ polymerase λ
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Enzalutamide and olaparib synergistically suppress castration-resistant prostate cancer progression by promoting apoptosis through inhibiting nonhomologous end joining pathway
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作者 Hui-Yu Dong Pan Zang +6 位作者 Mei-Ling Bao Tian-Ren Zhou Chen-Bo Ni Lei Ding Xu-Song Zhao Jie Li Chao Liang 《Asian Journal of Andrology》 SCIE CAS CSCD 2023年第6期687-694,共8页
Recent studies revealed the relationship among homologous recombination repair(HRR),androgen receptor(AR),and poly(adenosine diphosphate-ribose)polymerase(PARP);however,the synergy between anti-androgen enzalutamide(E... Recent studies revealed the relationship among homologous recombination repair(HRR),androgen receptor(AR),and poly(adenosine diphosphate-ribose)polymerase(PARP);however,the synergy between anti-androgen enzalutamide(ENZ)and PARP inhibitor olaparib(OLA)remains unclear.Here,we showed that the synergistic effect of ENZ and OLA significantly reduced proliferation and induced apoptosis in AR-positive prostate cancer cell lines.Next-generation sequencing followed by Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analyses revealed the significant effects of ENZ plus OLA on nonhomologous end joining(NHEJ)and apoptosis pathways.ENZ combined with OLA synergistically inhibited the NHEJ pathway by repressing DNA-dependent protein kinase catalytic subunit(DNA-PKcs)and X-ray repair cross complementing 4(XRCC4).Moreover,our data showed that ENZ could enhance the response of prostate cancer cells to the combination therapy by reversing the anti-apoptotic effect of OLA through the downregulation of anti-apoptotic gene insulin-like growth factor 1 receptor(IGF1R)and the upregulation of pro-apoptotic gene death-associated protein kinase 1(DAPK1).Collectively,our results suggested that ENZ combined with OLA can promote prostate cancer cell apoptosis by multiple pathways other than inducing HRR defects,providing evidence for the combined use of ENZ and OLA in prostate cancer regardless of HRR gene mutation status. 展开更多
关键词 APOPTOSIS enzalutamide nonhomologous end joining OLAPARIB prostate cancer
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RNA干扰猪NHEJ通路修复因子对HR效率的影响 被引量:2
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作者 全绒 李国玲 +8 位作者 莫健新 钟翠丽 李紫聪 顾婷 郑恩琴 刘德武 蔡更元 吴珍芳 张献伟 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期749-757,共9页
非同源末端连接(nonhomologous end joining,NHEJ)是动物基因组DNA双链断裂(double-strand break,DSB)修复的优选途径,通过与同源重组(homologous recombination,HR)竞争DSB靶点,进而抑制HR的效率。为提高HR效率,本研究针对猪NHEJ通路... 非同源末端连接(nonhomologous end joining,NHEJ)是动物基因组DNA双链断裂(double-strand break,DSB)修复的优选途径,通过与同源重组(homologous recombination,HR)竞争DSB靶点,进而抑制HR的效率。为提高HR效率,本研究针对猪NHEJ通路修复关键因子PNKP、LIG4和NHEJ1的编码序列,设计并合成相应的靶向小干扰RNA(small interfering RNA,si RNA),组成若干对RNAi(RNA interference)系统,将RNAi系统与报告质粒SSA-GFP reporter、HDR-GFP system和ss ODN-GFP system共转染至猪胎儿成纤维细胞(porcine fetal fibroblasts,PFFs),检测敲低上述NHEJ关键修复因子后对HR的影响。RNAi结果显示,针对PNKP、LIG4和NHEJ1设计的si RNA均可显著敲低PNKP、LIG4和NHEJ1基因的表达(P<0.05)。选择干扰效果最好的si RNA与报告载体共转染PFFs,结果表明干扰PNKP基因表达后可显著提高单链退火(single strand annealing,SSA)修复效率、双链或单链DNA介导的同源重组定向修复(homology-directed repair,HDR)效率分别为55.7%、37.4%和73.1%(P<0.05),而干扰LIG4和NHEJ1分别提高双链和单链介导的HDR效率为37.5%和76.9%(P<0.05)。 展开更多
关键词 同源重组 RNA干扰 非同源末端连接 PNKP nhej1 LIG4
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Expression of DNA-dependent protein kinase in human granulocytes 被引量:3
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作者 Annahita SALLMYR Anna MILLER +3 位作者 Aida GABDOULKHAKOVA Valentina SAFRONOVA Gunnel HENRIKSSON Anders BREDBERG 《Cell Research》 SCIE CAS CSCD 2004年第4期331-340,共10页
Human polymorphonuclear leukocytes (PMN) have been reported to completely lack of DNA-dependent protein kinase (DNA-PK) which is composed of Ku protein and the catalytic subunit DNA-PKcs, needed for nonhomologous end-... Human polymorphonuclear leukocytes (PMN) have been reported to completely lack of DNA-dependent protein kinase (DNA-PK) which is composed of Ku protein and the catalytic subunit DNA-PKcs, needed for nonhomologous end-joining (NHEJ) of DNA double-strand breaks. Promyelocytic HL-60 cells express a variant form of Ku resulting in enhanced radiation sensitivity. This raises the question if low efficiency of NHEJ, instrumental for the cellular repair of oxidative damage, is a normal characteristic of myeloid differentiation. Here we confirmed the complete lack of DNAPK in P MN protein extracts, and the expression of the truncated Ku86 variant form in HL-60. However, this degradation of DNA-PK was shown to be due to a DNA-PK-degrading protease in PMN and HL-60. In addition, by using a protease-resistant whole cell assay, both Ku86 and DNA-PKcs could be demonstrated in PMN, suggesting the previously reported absence in PMN of DNA-PK to be an artefact. The levels of Ku86 and DNA-PKcs were much reduced in PMN, as compared with that of the lymphocytes, whereas HL-60 displayed a markedly elevated DNA-PK concentration.In conclusion, our findings provide evidence of reduced, not depleted expression of DNA-PK during the mature stages of myeloid differentiation. 展开更多
关键词 DNA repair nonhomologous end-joining myeloid differentiation Ku86 variant form.
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通过缺失大丽轮枝菌Vdku80构建其高效基因敲除受体菌株 被引量:1
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作者 田李 刘娜 +2 位作者 徐荣旗 曲志才 刘乾 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2142-2150,共9页
【目的】验证大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)非同源末端连接途径关键基因Vdku80的功能,构建高效的大丽轮枝菌基因敲除受体菌株。【方法】利用常规基因敲除的方法,构建大丽轮枝菌Vdku80基因缺失的突变体菌株ΔVdku80。即将Vdku80的同... 【目的】验证大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)非同源末端连接途径关键基因Vdku80的功能,构建高效的大丽轮枝菌基因敲除受体菌株。【方法】利用常规基因敲除的方法,构建大丽轮枝菌Vdku80基因缺失的突变体菌株ΔVdku80。即将Vdku80的同源重组DNA片段(Vdku80的基因组上下游DNA片段之间连接潮霉素抗性基因)通过农杆菌介导的转化转入大丽轮枝菌,通过同源区段的重组,潮霉素抗性基因便会替换掉野生型Vdku80,从而获得突变体菌株ΔVdku80。对突变体菌株ΔVdku80的生物学表型,即生长速率、产孢量和对棉花的致病性进行测试。分别以大丽轮枝菌野生型菌株和ΔVdku80作为受体菌株,采用上述基因敲除方法测试2个几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI的基因敲除效率。【结果】成功构建了Vdku80缺失突变体ΔVdku80。野生型和突变体菌株ΔVdku80在PDA培养基上的菌落形态相似,且培养8 d后菌落直径无明显差别。野生型和突变体菌株ΔVdku80产孢高峰均出现在摇瓶培养后第5天,且该时期产孢量亦无明显的变化。浓度为0.02%的MMS对野生型和突变体菌株ΔVdku80的生长均有明显的抑制作用,且抑制程度相同。接种野生型和突变体菌株ΔVdku80 4周后,棉株真叶均开始表现出萎蔫、褪绿等发病症状,野生型和突变体菌株ΔVdku80对棉花造成的病情指数分别为54.2±4.9和53.6±5.4,亦无明显变化。因此,突变体菌株ΔVdku80的生长速率、产孢量和致病性相对于野生型菌株均未发生明显变化。使用野生型菌株作为基因敲除的受体菌株,几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI的基因敲除转化子在总转化子中的比例分别为44%和31%;而使用ΔVdku80作为基因敲除的受体菌株,几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI基因敲除转化子在总转化子中的比例分别为94%和87%。【结论】Vdku80缺失的菌株ΔVdku80作为受体菌株可以提高其他基因的基因敲除效率,且Vdku80的缺失对大丽轮枝菌的生长速率、产孢量和致病性均无影响,因此不会干扰其他基因的敲除所带来的表型变化。Vdku80缺失的菌株ΔVdku80可作为高效的大丽轮枝菌基因敲除受体菌株。 展开更多
关键词 大丽轮枝菌 基因敲除效率 同源重组 非同源末端连接
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影响动物细胞同源重组发生与基因打靶效率的分子机制 被引量:2
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作者 李兰 沈伟 +1 位作者 邓继先 潘庆杰 《生物技术通讯》 CAS 2006年第1期88-91,共4页
真核细胞的基因打靶是基因结构与功能研究的一种非常有价值的技术,也是可应用于基因治疗的具有潜力的工具。有2个限制因素束缚真核细胞基因打靶的发展,即同源重组(HR)率非常低而随机整合率非常高。通过特定基因的过表达或表达干涉,使一... 真核细胞的基因打靶是基因结构与功能研究的一种非常有价值的技术,也是可应用于基因治疗的具有潜力的工具。有2个限制因素束缚真核细胞基因打靶的发展,即同源重组(HR)率非常低而随机整合率非常高。通过特定基因的过表达或表达干涉,使一些参与DNA重组的蛋白表达水平瞬间改变,可能会增加HR率,降低随机整合率。本文列举了一些与HR相关的候选基因,详细介绍了其中的Rad52上位簇基因,还讨论了打靶载体的设计与修饰、DNA转染方法的有效性等。 展开更多
关键词 同源重组 基因打靶 双链断裂修复 非同源末端结合
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小分子化合物靶向DNA连接酶Ⅳ提高CRISPR/Cas9基因编辑效率的研究进展 被引量:1
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作者 肖红卫 毕延震 《湖北农业科学》 2020年第22期13-19,共7页
基因编辑工具能够在DNA链上制造特定位点双链断裂(Double-strand breaks,DSB)。细胞内具有修复DSB的2种不同途径,即同源重组(HDR)和非同源末端连接(NHEJ)。NHEJ与HDR之间相互竞争,互为替代DNA修复途径。DNA连接酶Ⅳ参与NHEJ途径并发挥... 基因编辑工具能够在DNA链上制造特定位点双链断裂(Double-strand breaks,DSB)。细胞内具有修复DSB的2种不同途径,即同源重组(HDR)和非同源末端连接(NHEJ)。NHEJ与HDR之间相互竞争,互为替代DNA修复途径。DNA连接酶Ⅳ参与NHEJ途径并发挥重要作用。DNA连接酶Ⅳ抑制剂可以抑制DNA修复通路中NHEJ的效率,同时可以提高HDR的效率。为了优选小分子化合物实现更有效的基因定点插入,综述了SCR7、NU7026、白藜芦醇、L755507这4种不同的小分子化合物在CRISPR/Cas9基因编辑效率上的研究,归纳了这4种小分子化合物在其中发挥的作用,并用生物信息学软件模拟所用小分子化合物与DNA连接酶Ⅳ的对接。在此基础上,对这4种小分子化合物提高基因编辑效率的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 双链断裂 同源重组 非同源末端连接 DNA连接酶Ⅳ 小分子化合物
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G_1和G_2期细胞对X射线引起双链DNA断裂修复的影响
9
作者 吴伟忠 George Iliakis 刘康达 《中国临床医学》 北大核心 2007年第6期895-899,共5页
目的:探讨X射线对G_1和G_2期细胞双链DNA断裂损伤修复的动力学影响。方法:采用3%多聚甲醛或70%乙醇固定受X射线放射细胞的M059J、M059K和Hela,用流式细胞仪分选G_1和G_2期Hela细胞,以脉冲场电泳分析双链DNA断裂修复动力学。结果:乙醇固... 目的:探讨X射线对G_1和G_2期细胞双链DNA断裂损伤修复的动力学影响。方法:采用3%多聚甲醛或70%乙醇固定受X射线放射细胞的M059J、M059K和Hela,用流式细胞仪分选G_1和G_2期Hela细胞,以脉冲场电泳分析双链DNA断裂修复动力学。结果:乙醇固定不影响X射线放射引起的双链DNA断裂修复动力学,可用于固定Hela细胞G_1和G_2期的分选,且G_2期细胞双链DNA断裂修复速率显著慢于G_1期细胞。结论:G_1和G_2期细胞中的双链DNA断裂可能采用不同的修复方式。G_1期细胞主要采用快速的末端连接修复方式,而G_2期细胞主要采用相对较慢的同源性重组修复方式。 展开更多
关键词 非同源性末端连接 同源性重组 双链DNA断裂 细胞周期 X射线放射
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鼻咽癌、肺腺癌和乳腺腺癌细胞XRCC4基因保守性研究
10
作者 张纬建 王顺 黄雄 《福建医药杂志》 CAS 2002年第6期1-3,共3页
目的 研究不同人类肿瘤细胞 XRCC4基因的保守性 ,探讨其与肿瘤放射敏感性的关系。方法 常规集落形成方法测定人类肿瘤鼻咽鳞癌 (CNE)、肺腺癌 (SPC- A1)和乳腺腺癌 (MCF- 7)不同剂量照射后的细胞存活率 ,采用聚合酶链式反应和克隆技... 目的 研究不同人类肿瘤细胞 XRCC4基因的保守性 ,探讨其与肿瘤放射敏感性的关系。方法 常规集落形成方法测定人类肿瘤鼻咽鳞癌 (CNE)、肺腺癌 (SPC- A1)和乳腺腺癌 (MCF- 7)不同剂量照射后的细胞存活率 ,采用聚合酶链式反应和克隆技术测定三种细胞 XRCC4基因序列 ,分析它们的保守性变化和突变对基因产物亲疏水性的影响。结果 三种细胞存活参数比较存在较大差异 ,CNE细胞较 SPC- A1和 MCF- 7细胞显示出较高的放射敏感性。CNE、 SPC- A1和 MCF- 7细胞 XRCC4基因同源性分别为 :99.94 %、 99.97%和 99% ,存在包括碱基插入、缺失和颠换等突变形式。其中 ,CNE和 MCF- 7细胞 6 bp的 TTCTAG插入突变导致的氨基酸序列变化影响该基因产物的亲疏水结构。结论  XRCC4基因产物在非同源性末端连接途径中起重要的协调作用 ,CNE和 MCF- 7细胞该基因的同源性低于 SPC- A1细胞 ,两者的 6 bp插入突变是影响肿瘤细胞 DNA双链断裂损伤修复能力和肿瘤放射敏感性的因素之一。 展开更多
关键词 鼻咽癌 肺腺癌 乳腺腺癌细胞 XRCC4基因 保守性
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CRISPR-Cas9基因编辑技术在病毒感染疾病治疗中的应用 被引量:15
11
作者 殷利眷 胡斯奇 郭斐 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期412-418,共7页
CRISPR-Cas9基因编辑技术是基于细菌或古细菌CRISPR介导的获得性免疫系统衍生而来,由一段RNA通过碱基互补配对识别DNA,指导Cas9核酸酶切割识别的双链DNA,诱发同源重组或非同源末端链接,进而实现在目的 DNA上进行编辑。病毒通过特异的受... CRISPR-Cas9基因编辑技术是基于细菌或古细菌CRISPR介导的获得性免疫系统衍生而来,由一段RNA通过碱基互补配对识别DNA,指导Cas9核酸酶切割识别的双链DNA,诱发同源重组或非同源末端链接,进而实现在目的 DNA上进行编辑。病毒通过特异的受体侵染细胞,其基因组在细胞内发生复制、转录、翻译等过程完成其生活周期,某些DNA病毒或逆转录病毒基因组会整合到宿主基因组中。基因治疗是病毒感染疾病治疗的新趋势。因此,基因编辑技术在持续感染的病毒或潜伏感染病毒疾病治疗中具有重大的潜在意义。文章主要从CRISPR-Cas9作用机制以及在病毒感染疾病治疗中的应用等方面进行了综述。 展开更多
关键词 CRISPR 同源重组 非同源末端链接 基因编辑 病毒
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组蛋白去乙酰化酶抑制剂对DNA双链断裂修复路径的作用 被引量:4
12
作者 孙有湘 周克元 李莉萍 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期604-611,共8页
DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)对细胞生存是致命的.细胞内非同源末端连接(NHEJ)、重组修复(HDR)、单链退火修复(SSA)和微同源序列末端连接(MMEJ)等通路可竞争性修复DNA双链断裂损伤.在肿瘤细胞DNA中制造难以修复的基因损伤,... DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)对细胞生存是致命的.细胞内非同源末端连接(NHEJ)、重组修复(HDR)、单链退火修复(SSA)和微同源序列末端连接(MMEJ)等通路可竞争性修复DNA双链断裂损伤.在肿瘤细胞DNA中制造难以修复的基因损伤,诱导肿瘤细胞周期中止、坏死和凋亡是临床放、化疗的主要策略.组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase)作为抗肿瘤治疗的新靶标,其抑制剂(histone deacetylase inhibitors,HDACi)可显著降低肿瘤细胞DSBs修复能力,增强肿瘤细胞的放、化疗敏感性.研究显示,HDACi抑制了肿瘤细胞中具有正确修复倾向的HDR和经典NHEJ通路,具有错误修复倾向的SSA和MMEJ路径也可能牵涉其中.目前,HDACi作用于DSBs修复通路的分子机制已取得较大进展,但仍有许多问题有待阐明. 展开更多
关键词 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 肿瘤治疗 DNA双链断裂 同源重组 非同源末端连接
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Ku基因在微生物中的研究进展 被引量:2
13
作者 张小娟 文莹 《生物技术进展》 2011年第1期26-31,F0003,共7页
ku基因介导的非同源末端连接(NHEJ)途径是DNA双链断裂(DSBs)的一种修复机制,它不依赖于同源重组,且通过与之竞争而削弱同源重组。由于ku基因在生物进化过程中的高度保守性,其功能在很多微生物中已经得到研究,尤其在丝状真菌中,将ku基因... ku基因介导的非同源末端连接(NHEJ)途径是DNA双链断裂(DSBs)的一种修复机制,它不依赖于同源重组,且通过与之竞争而削弱同源重组。由于ku基因在生物进化过程中的高度保守性,其功能在很多微生物中已经得到研究,尤其在丝状真菌中,将ku基因敲除,在NHEJ途径缺陷的背景下,同源重组发挥主要作用,基因敲除的频率大为提高,从而方便了对基因功能的研究。 展开更多
关键词 ku基因 非同源末端连接(nhej) 同源重组频率
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BRCA1与DSB修复路径取向 被引量:4
14
作者 吴晓丹 刘江琴 李莉萍 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期28-33,共6页
乳腺癌易感基因1(BRCA1)是一个肿瘤抑制基因.BRCA1参与DNA末端切除、细胞周期调控以及染色体修饰等来维护基因组的稳定性.有研究表明,它能够促进正确的DNA双链断裂(DSBs)修复,如同源重组修复(HDR)和经典的非同源末端连接(C-NHEJ);而抑... 乳腺癌易感基因1(BRCA1)是一个肿瘤抑制基因.BRCA1参与DNA末端切除、细胞周期调控以及染色体修饰等来维护基因组的稳定性.有研究表明,它能够促进正确的DNA双链断裂(DSBs)修复,如同源重组修复(HDR)和经典的非同源末端连接(C-NHEJ);而抑制错误性的DSB修复,如单链退火修复(SSA)和非经典的末端连接(A-EJ);其机制是通过与某些DNA修复相关蛋白质的相互作用来引导DSB修复.目前,BRCA1在DSB修复通路中的作用机制尚未完全明确,仍有待进一步的研究.本文主要阐述BRCA1在DSB各修复通路中是如何发挥其引导作用的. 展开更多
关键词 乳腺癌易感基因1 DNA双链断裂 同源重组 非同源末端连接
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植物基因组编辑检测方法 被引量:5
15
作者 刘春霞 耿立召 许建平 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1075-1091,共17页
以CRISPR/Cas9技术为代表的基因组编辑在生物领域的革命性应用使得生命科学研究迈入新篇章。该技术以其灵活性、易用性且扩展性强等优势,大大加快了基因工程研究,也加速了植物分子育种的步伐。但是,遗传转化过程中产生大量潜在的基因编... 以CRISPR/Cas9技术为代表的基因组编辑在生物领域的革命性应用使得生命科学研究迈入新篇章。该技术以其灵活性、易用性且扩展性强等优势,大大加快了基因工程研究,也加速了植物分子育种的步伐。但是,遗传转化过程中产生大量潜在的基因编辑植株,使得早期高通量快速筛选和检测目标编辑植株面临很大挑战。本文综述了近年来植物基因组编辑检测的各种方法,比较了其优缺点和适用范围;同时,还对近几年植物基因组编辑检测方法的发展趋势进行了深入分析和展望,以期对基因组编辑技术在植物中的应用提供参考。 展开更多
关键词 非同源末端连接 同源重组 PCR/RE 错配切割 Sanger测序法
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聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1与DNA双链断裂修复的相关性 被引量:4
16
作者 陈利俊 马丽 李莉萍 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期620-626,共7页
DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)是细胞最严重的DNA损伤形式。细胞通过同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径修复DNA双链断裂损伤。聚腺苷二磷酸核糖基化(poly(ADP-rib... DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)是细胞最严重的DNA损伤形式。细胞通过同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径修复DNA双链断裂损伤。聚腺苷二磷酸核糖基化(poly(ADP-ribosyl)ation,PARylation)是蛋白质翻译后修饰过程,这个过程由聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶家族(poly(ADP-ribose)polymerases,PARPs)催化完成。PARP1作为PARPs家族最重要的成员,其在DNA损伤应答方面发挥重要作用。研究显示,PARP1在DSBs修复过程中发挥关键作用,参与DSBs的早期应答反应及其具体修复途径,可依据KU蛋白的存在与否发挥不同的特定作用。本文较全面地综述了PARP1在DNA双链断裂修复方面的潜在作用,将为临床疾病的诊治提供新的思路。 展开更多
关键词 聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶1 DNA双链断裂 同源重组 非同源末端连接
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Analysis of Up-Regulation of DNA-PKcs and Its Mechanism in Human Gliomas
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作者 Zhi-xiang ZHUANG Li-qin SHEN +1 位作者 Shu-yu ZHANG Peng QIU 《Clinical oncology and cancer researeh》 CAS CSCD 2010年第2期122-127,共6页
OBJECTIVE To detect the differences in gene expression of nonhomologous end-joining pathway including Ku70, Ku80, ERCC4, lig4 and DNA-PKcs between human primary gliomas and normal brain tissues, and furthermore, to ex... OBJECTIVE To detect the differences in gene expression of nonhomologous end-joining pathway including Ku70, Ku80, ERCC4, lig4 and DNA-PKcs between human primary gliomas and normal brain tissues, and furthermore, to explore the underlying mechanism for the expression alteration.METHODS The expression levels of Ku70, Ku80, ERCC4, lig4 and DNA-PKcs in 36 specimens of glioma and 12 specimens of normal brain tissue were measured using SYBR green-based real- time quantitative PCR. Methylation of DNA-PKcs was detected through methylation-specific PCR (MSP).RESULTS There was no significant difference in expression of Ku70, Ku80, ERCC4 and lig4 between human primary gliomas and normal brain tissues (P 〈 0.05), while DNA-PKcs were significantly up-regulated (P = 0.002). The expression of DNA- PKcs was significantly higher in patients with grade III and IV diseases compared to patients with grade II disease or in normal brain tissues (P 〈 0.05). Moreover, glioma tissue showed weaker methvlation than normal brain tissue.CONCLUSION The up-regulation of the DNA-PKcs may be associated with pathogenesis of glioma. Demethylation of DNA- PKcs promoter is an important reason for its up-regulation. 展开更多
关键词 GLIOMA non-homologous end joining nhej DNA-PKCS METHYLATION real-time PCR.
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The biological principles and advanced applications of DSB repair in CRISPR-mediated yeast genome editing 被引量:1
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作者 Wenxin Bai Meilan Huang +1 位作者 Chun Li Jun Li 《Synthetic and Systems Biotechnology》 SCIE CSCD 2023年第4期584-596,共13页
To improve the performance of yeast cell factories for industrial production,extensive CRISPR-mediated genome editing systems have been applied by artificially creating double-strand breaks(DSBs)to introduce mutations... To improve the performance of yeast cell factories for industrial production,extensive CRISPR-mediated genome editing systems have been applied by artificially creating double-strand breaks(DSBs)to introduce mutations with the assistance of intracellular DSB repair.Diverse strategies of DSB repair are required to meet various demands,including precise editing or random editing with customized gRNAs or a gRNA library.Although most yeasts remodeling techniques have shown rewarding performance in laboratory verification,industrial yeast strain manipulation relies only on very limited strategies.Here,we comprehensively reviewed the molecular mechanisms underlying recent industrial applications to provide new insights into DSB cleavage and repair pathways in both Saccharomyces cerevisiae and other unconventional yeast species.The discussion of DSB repair covers the most frequently used homologous recombination(HR)and nonhomologous end joining(NHEJ)strategies to the less well-studied illegitimate recombination(IR)pathways,such as single-strand annealing(SSA)and microhomology-mediated end joining(MMEJ).Various CRISPR-based genome editing tools and corresponding gene editing efficiencies are described.Finally,we summarize recently developed CRISPR-based strategies that use optimized DSB repair for genome-scale editing,providing a direction for further development of yeast genome editing. 展开更多
关键词 Yeast genome editing CRISPR Double-strand break(DSB) Homologous recombination(HR) nonhomologous end joining(nhej) Illegitimate recombination(IR)
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一种高效无选择标记的黑曲霉基因组编辑方法 被引量:3
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作者 申玉玉 陈忠秀 +5 位作者 陈杰 赵宝顶 吕佳 桂玲 路福平 黎明 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4744-4755,共12页
黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的工业生产菌株,被广泛地应用于生产酶制剂和有机酸,但仍需要进行基因组改造提高它的应用潜力。CRISPR/Cas9技术是一种被广泛采用的黑曲霉基因组编辑技术,但由于需要在基因组中整合选择标记或基因... 黑曲霉(Aspergillus niger)是一种重要的工业生产菌株,被广泛地应用于生产酶制剂和有机酸,但仍需要进行基因组改造提高它的应用潜力。CRISPR/Cas9技术是一种被广泛采用的黑曲霉基因组编辑技术,但由于需要在基因组中整合选择标记或基因编辑效率还有待提高,影响了其在工业菌株改造中的应用。本研究建立了一种基于CRISPR/Cas9技术的高效无选择标记的基因编辑方法。首先,利用5S rRNA启动子启动sgRNA的表达,构建了一个含有AMA1(autonomously maintained in Aspergillus)复制起始片段的sgRNA和Cas9共表达质粒;同时通过敲除kusA基因构建非同源末端连接(non-homologous end joining pathway,NHEJ)修复缺陷的高效同源重组菌株;最后利用含有AMA1片段质粒的不稳定性,通过无抗平板传代丢失含有sgRNA和Cas9共表达质粒。利用该方法,在采用同源臂长度仅为20 bp的无选择标记供体DNA进行基因编辑时,基因编辑效率可达到100%。该方法为黑曲霉基因功能的研究和细胞工厂的构建奠定了基础。 展开更多
关键词 黑曲霉 CRISPR/Cas9 无标记 基因组编辑 非同源末端连接 同源重组
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铜绿假单胞菌PAO1 ku基因缺失菌株的构建及其对生物被膜耐药性的影响 被引量:1
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作者 张玲莉 王建峰 +3 位作者 魏华 于纪棉 费红军 岑叶平 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4219-4228,共10页
【背景】铜绿假单胞菌是常见的条件致病菌,易形成生物被膜,具有基因突变率高、耐药性强的特点。非同源末端连接是DNA双链断裂的主要修复途径之一,修复过程会导致DNA突变产生。【目的】研究非同源末端连接对生物被膜中的铜绿假单胞菌基... 【背景】铜绿假单胞菌是常见的条件致病菌,易形成生物被膜,具有基因突变率高、耐药性强的特点。非同源末端连接是DNA双链断裂的主要修复途径之一,修复过程会导致DNA突变产生。【目的】研究非同源末端连接对生物被膜中的铜绿假单胞菌基因突变率和耐药性的影响。【方法】通过基因无痕敲除的方法构建PAO1菌株的ku基因缺失突变株Δku并构建其回补株。对比研究突变株和野生菌株生物被膜形成能力、生物被膜状态下各菌的基因突变率以及对抗生素的耐受性。通过荧光定量PCR检测生物被膜中PAO1菌株ku基因的表达水平。【结果】各突变株生物被膜形成能力无显著差异;与野生菌株相比,突变株Δku在生物被膜中的基因突变率以及对环丙沙星和庆大霉素的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)下降。荧光定量PCR结果表明,ku基因在生物被膜形成早期转录水平有明显上调。【结论】非同源末端连接修复途径对生物被膜中的铜绿假单胞菌基因突变率以及耐药性的提高有一定的作用。本研究将为后续进一步阐释铜绿假单胞菌耐药产生机制提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 铜绿假单胞菌 耐药性 基因突变 ku基因 非同源末端链接 生物被膜
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