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2022年 第43卷 第Album-4期    刊出日期：2022-10-10

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研究论文

外源N⁶-甲基腺嘌呤(m⁶A)掺入对细胞mRNA表达的影响

张青一 曹婕 舒潇 刘建钊

2022, 43(Album-4):  20220173.  doi:10.7503/cjcu20220173

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N6-甲基腺嘌呤（m6A）是一种真核细胞中最广泛存在的且可逆的内源mRNA修饰，它在决定RNA命运中起着至关重要的作用。在本工作中，我们发现外源m6A可以通过补救合成途径掺入到细胞mRNA，并评估了外源m6A掺入mRNA后所产生的生物学效应。首先，我们发现用m6A核苷处理HeLa细胞会显着改变细胞的形态和活力。然后，我们合成了同位素标记的d3-m6A（N6-甲基-d3-腺苷），并使用质谱法检测了不同处理时间下细胞mRNA中d3-m6A的掺入率。随后我们使用RNA测序（RNA-seq）研究外源m6A掺入的生物学效应。最后，我们发现掺入外源m6A后的细胞有数千个基因产生差异表达，并且这些差异表达的基因在核糖体生物发生，mRNA代谢过程和细胞形态发生分化等途径中显著富集。所有这些结果表明，外源m6A可以通过代谢途径掺入细胞内源mRNA中，并可以影响细胞基因表达。



综合评述

硫代磷酸酯寡聚核苷酸的立体控制合成研究进展

曹舒杰, 李泓君, 管文丽, 任梦田, 周传政

2022, 43(Album-4):  20220304.  doi:10.7503/cjcu20220304

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硫代磷酸酯(PS)修饰的寡聚核苷酸被广泛应用于生物化学机制研究、生物医药、新材料等领域。硫代磷酸酯中心P原子的立体构型对于PS核酸的生化性质具有显著影响。因此，高效、高立体选择性地合成PS寡聚核苷酸，在过去的30年中引起了广泛的兴趣。本综述分类归纳了制备立体纯PS寡聚核苷酸的方法，重点总结了近10年来基于立体纯单体和手型催化剂进行立体控制合成PS寡聚核苷酸的重要进展。文章对不同合成方法的优缺点进行了对比分析，最后对立体纯PS寡聚核苷酸合成的前景进行了展望。



纳米孔测序技术在核酸修饰检测中的应用

陈佳璐 黄硕

2022, 43(Album-4):  20220333.  doi:10.7503/cjcu20220333

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DNA和RNA上广泛存在着多种化学修饰。这些核酸修饰参与基因表达的调控，影响生长发育等生理过程，并引发癌症等疾病。对核酸修饰的精准识别与定位有助于理解其功能机制，帮助相关疾病的治疗与诊断。纳米孔测序是一种新兴的单分子测序技术，可以根据修饰碱基与天然碱基之间阻孔信号的差异实现核酸序列中多种修饰的同时检测，是目前检测核酸修饰最直接的方法。本文简要介绍了纳米孔测序技术的发展和原理以及识别核酸修饰的算法工具，总结了纳米孔测序技术在核酸修饰检测中的应用，并对其发展进行了展望。



化学干预N⁶-甲基腺嘌呤修饰的研究进展

郇歆宇 赖淦强 黄悦 杨财广

2022, 43(Album-4):  20220340.  doi:10.7503/cjcu20220340

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信使RNA（messenger RNA, mRNA）上存在众多修饰，包括N6-腺嘌呤甲基化（N6-methyladenosine, m6A）、N1-腺嘌呤甲基化（N1-methyladenosine, m1A）、胞嘧啶甲基化（5-methylcytosine，m5C）等。其中m6A是mRNA 内部修饰碱基中占比最高的一种，影响着 mRNA的5’和 3’端加工、在细胞中的定位、降解和翻译等过程，并在转录后水平调控基因表达，以此参与胞内的多种生理活动。本文综述了m6A修饰的分子机制及其与多种疾病的关系，概述了m6A鉴定技术的发展历程，重点讨论了m6A化学干预的最新研究进展，以期让读者全面了解m6A修饰，并为后续开发针对m6A修饰的小分子药物提供参考。



CRISPR/Cas9基因编辑递送系统及其研究进展

盛劲菡 郑琪臻 汪铭

2022, 43(Album-4):  20220344.  doi:10.7503/cjcu20220344

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基于规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR/Cas9）的基因编辑技术为哺乳细胞基因组精准修饰与编辑研究提供了高效、快捷的工具，但其化学生物学应用依然面临着CRISPR基因编辑工具Cas9蛋白和gRNA的细胞及活体递送. 近年来, 研究人员通过开发多种非病毒递送载体, 实现了编码CRISPR/Cas9基因编辑工具的DNA和信使RNA（mRNA）以及Cas9/gRNA核糖核蛋白（RNP）复合物的递送, 并应用于靶基因的化学修饰与编辑调控. 本文主要概述近期CRISPR/Cas9基因编辑递送的研究进展, 并对其化学生物学应用前景进行了展望.



基因编辑在线粒体疾病中的应用

常丽颖 凌鑫宇 陈和祺 王雪 刘涛

2022, 43(Album-4):  20220363.  doi:10.7503/cjcu20220363

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线粒体作为细胞的能量工厂，在维持细胞能量代谢与人类生命活动中发挥着至关重要的作用.线粒体基因组的突变导致了一系列线粒体遗传代谢疾病的发生，严重威胁人类生命健康，发展靶向线粒体的基因编辑手段对于线粒体疾病的治疗具有重要意义.近年来，以限制性核酸酶、锌指核酸酶、转录激活因子样效应核酸酶、CRISPR、碱基编辑器为代表的一系列基因编辑方法发展迅速，本文综述了基因编辑工具应用于哺乳动物细胞的线粒体DNA的研究进展，不足和发展方向，以期为线粒体疾病治疗技术的开发提供参考.