遺伝子セット評価ツールの単細胞ATAC-seqデータに対するベンチマークテスト 著者: Xi Wang, Qiwei Lian, Haoyu Dong, Shuo Xu, Yaru Su, Xiaohui Wu 所属: パスツール学院（蘇州大学蘇州医学院）、厦門大学自動化学部、福州大学数学・コンピューターサイエンス学部 連絡著者: xhwu@suda.edu.cn ジャーナル: 『Genomics, Proteomics & Bioinformatics』 公開日: 2024年2月9日（オンライン公開） 序論 トランスポザーゼアクセシブルクロマチン配列決定法（ATAC-seq）は、全ゲノム範囲でのクロマチンアクセシビリティを配列分析によって調べる強力で一般的なエピゲノム技術である。最近、単一...

がんは世界的に重要な公衆衛生問題であり、その複雑な病理過程と多様な表現形態は常に研究の焦点となっています。多くの研究により、酸塩基平衡の乱れがんの発生と進行に重要な役割を果たすことが示されていますが、そのメカニズムはまだ完全には解明されていません。「Acid–base homeostasis and implications to the phenotypic behaviors of cancer」と題されたこの研究では、著者らはシステム生物学的アプローチを用いて、酸塩基平衡とがんの表現型行動の関係を探っています。 研究背景 酸塩基平衡（acid-base homeostasis）はすべての生細胞が正常な生理機能を維持するために重要な特性です。細胞内のpH値（略してphi）と細胞外のpH値...

Grepore-seq：長範囲PCRとナノポアシーケンシングを用いた遺伝子編集後の変化を検出する堅牢なワークフロー 研究背景 CRISPR/Cas9システムは、RNAガイド型DNAエンドヌクレアーゼシステムとして、ゲノム編集で広く応用されています。臨床治療での潜在的な可能性が高まるにつれ、遺伝子編集結果の包括的な評価がますます重要になっています。しかし、大規模で経済的かつパイプライン化された方法で遺伝子編集の結果を検出する方法、特に大きな断片の挿入や欠失を検出する方法が不足しています。研究によると、CRISPR/Cas9編集後に非標的効果が発生する可能性があり、大規模な欠失や複雑なゲノム再編成などが臨床応用に課題をもたらしています。 研究目的と革新性 上記の問題を解決するため、本研究では「g...

高忠実度と異なる遺伝子編集結果のSaCas9とSpCas9の比較 研究背景 Cas9タンパク質に基づくCRISPRシステムは、ゲノム編集の強力なツールとなり、基礎研究や臨床遺伝子治療で広く応用されています。現在、最も一般的に使用されているCas9変異体は、化膿連鎖球菌（Streptococcus pyogenes）由来のSpCas9と黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）由来のSaCas9です。これら2つのCas9タンパク質は多くの研究で広く検証されていますが、具体的な遺伝子編集効果の比較については、まだ系統的な研究が不足しています。そのため、本論文はSpCas9とSaCas9の遺伝子編集における効率と精度を系統的に比較し、異なる切断長での編集性能を探究することを目的と...

配列に基づく機能メタゲノミクスが環境マイクロバイオームにおける機能的COPA遺伝子の新しい自然多様性を明らかにした 環境マイクロバイオームにおける機能遺伝子/タンパク質の自然多様性は、進化および生物工学研究の重要な構成要素です。銅(Cu)耐性遺伝子COPAの世界的な微生物における多様性をより深く理解するために、本研究では配列ベースの機能メタゲノミクスアプローチを採用しました。この研究は、メタゲノムアセンブリ技術、ローカルBLAST、進化的トレース分析(ETA)、化学合成、および従来の機能ゲノミクスを組み合わせただけでなく、環境DNA(eDNA)からCOPA遺伝子の多様性を効率的に掘り起こすことに成功しました。 研究背景 微生物の進化過程で多様な機能遺伝子/タンパク質が生み出され、これらの遺伝...

研究背景 心血管疾病 (Cardiovascular diseases, CVDs) は、世界的に主要な死亡原因の一つであり、血管のリモデリングと硬直は心血管疾患の重要なマーカーであり、疾患の進行と予後に深刻な影響を与えます。近年の研究では、血管線維芽細胞が血管の硬直とリモデリングにおいて果たす役割がますます注目されています。特に、致命的な肺血管疾患である肺動脈高血圧症 (Pulmonary Hypertension, PH) に対抗する際、血管線維芽細胞の代謝経路を理解することが新たな治療法の開発に不可欠です。 论文来源 この論文は “Dietary Intake and Glutamine-Serine Metabolism Control Pathologic Vascular Sti...

脳内ミクログリアにおける脂質滴の蓄積は神経細胞AMPKによって調節される 背景と研究課題 アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease、略称AD）は、老人性認知症の一般的なタイプで、神経細胞の繊維絡み合いとβ-アミロイド斑が特徴です。しかし、これらの古典的な病理に加えて、脂質代謝の変化がADおよびその他の加齢に関連する神経変性疾患の発生に深く関与していることがますます認識されています。脂質滴（Lipid Droplets、略称LDs）は、細胞内に脂質を貯蔵する重要なオルガネラであり、細胞代謝の調節や酸化ストレスに対する応答において重要な役割を果たします。AD患者の脳内、特にタウタンパク質病変に関連する神経細胞内で、脂質滴の異常な蓄積が何度も観察されています。しかし、この現象の具体...

リキウムバルバラムポリサッカライドのICV-STZ誘発アルツハイマー病マウスモデルの認知機能改善に関する研究 研究背景 アルツハイマー病（Alzheimer’s disease, AD）は最も一般的な中枢神経系の神経変性疾患であり、進行性の認知障害、記憶障害、性格変化、感情障害を特徴とする。病理学的には、ADは神経細胞とシナプスの退化、凝集したβアミロイドタンパク質(Aβ)ペプチドによる細胞外プラーク、過剰にリン酸化されたTauタンパク質による細胞内神経原線維変化を特徴とする。既知のAD病理因子に加えて、脳のグルコース/エネルギー代謝とインスリン抵抗性も認知症のリスクを著しく増加させることを示す証拠が増えている。 脳インスリン抵抗性は、インスリン受容体シグナル伝達の不良、脳内インスリンレベル...

クレミゾールがα-シヌクレイン線維形成誘導によるパーキンソン病病理に及ぼす影響 背景紹介 パーキンソン病（Parkinson’s Disease、PD）は典型的な神経変性疾患で、主にミトコンドリア機能障害と酸化ストレスに関連しています。しかし、これらの病理学的事象に対する現在の治療法は、実験室から臨床応用への転換に成功していません。この転換の失敗の重要な理由の1つは、疾患の病理学と進行を真に再現できない従来のモデルを使用していることです。そこで、この問題を解決するために、本研究ではより生理学的に関連性の高いモデルを採用し、α-シヌクレイン前形成線維（Pre-Formed Fibrils、PFF）をSH-SY5Y細胞とSprague Dawleyラットに曝露することで、PD様病理における過渡受...

甘草酸によるマチンの神経毒性軽減メカニズムの研究報告 背景紹介 マチン（Semen Strychni）はホミカ（Strychnos Nux-vomica）の乾燥した成熟種子から得られ、抗腫瘍、抗炎症、免疫抑制、神経興奮などの多様な薬理活性を持つことが発見されています（Zheng et al., 2012; Agrawal et al., 2011a, b; Rao and Prasad, 2013）。しかし、長期または過剰な使用は多臓器障害、特に神経毒性を引き起こし、臨床応用を制限しています（Chen et al., 2014; Philippe et al., 2004）。研究によると、マチンの主要な活性成分であるストリキニーネとブルシンは、主要な毒性成分でもあります（Wu et al.,...