Биохимия. Микробиология. Генетика

Август 4, 2022

Главная
Медицина
Биохимия. Микробиология. Генетика

Содержание

2. D. Cyranoski., 2016. CRISPR gene editing tested in a person // Nature. V. 539. P. 479
3. Серповидноклеточная анемия Моногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования (с неполным доминированием). Мутация в гене HBB (hemoglobin
4. Серповидноклеточная анемия http://www.thelondonphysician.com/sickle-cell-anemia/
5. Серповидноклеточная анемия https://www.youtube.com/watch?v=QZngNSi8ofA
6. Методика эксперимента Для эксперимента использовались индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из эритробластов пациентов с серповидноклеточной анемией
7. Результаты Из 24 образцов, выбранных для дальнейшего анализа, 12 содержали нормальную копию HBB в гетерозиготе: Из
8. Муковисцидоз Моногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Мутация в гене CFTR (cystic fibrosis transmembrane regulator, середина
9. Муковисцидоз http://learn.genetics.utah.edu/content/disorders/singlegene/cf/images/cf-channel.jpg К настоящему времени идентифицировано более 1600 мутаций и 250 полиморфизмов в гене CFTR, их
10. Муковисцидоз Прогноз при МВ остаётся неблагоприятным и определяется тяжестью бронхолёгочных изменений. В то же время, успехи
11. Firth AL, Menon T, Parker GS, Qualls SJ, Lewis BM, et al. (2015) Functional Gene Correction
12. Результаты Из 36 образцов, отобранных через 48 часов после проведения процедуры CRISPR/Cas-9, 6 содержали желаемую последовательность,
13. Мышечная дистрофия Дюшена Наследуется по рецессивному типу, сцепленному с X-хромосомой. Мутация в гене дистрофин Хр21 (локус
14. Клиническая картина http://gidmed.com/wp-content/uploads/2014/04/priznaki-miopatii-dyushena.jpg
15. Пропуск экзонов в гене дистрофина при миодистрофии Дюшенна. а — Синтез усеченного нефункционального или нестабильного дистрофина
16. http://biomolecula.ru/img/content/1892/03.zhivotnye-modeli.png Животные модели миодистрофии Дюшенна. а — Проявления миодистрофии Дюшенна у мышей и собак. . б
17. Пигментный ретинит Заболевания отличаются большой гетерогенностью и разнообразием клинических проявлений. На сегодняшний день известно по меньшей
18. норма Пигментный ретинит
19. Негомологичное соединение концов (НСК) и гомологичная рекомбинация (ГР) в клетках млекопитающих при двунитевых разрывах ДНК-цепи Hannes
20. Снимок мозга взрослой мыши. Зеленым отмечены нейроны с отредактированным геномом Salk Institute https://indicator.ru/imgs/2016/11/18/06/2315/25f2c98ba1c9e0cda7d96e3f241d5f9fcb697485.jpg
21. Дизайнерские дети В перспективе родители смогут выбрать не только на здоровье, но и изменять цвет глаз,
22. Выводы Технология CRISPR/Cas9 имеет больше перспективы применения в лечении различных патологий, в том числе и генетических
24. Скачать презентацию

Слайд 2

D. Cyranoski., 2016. CRISPR gene editing tested in a person //

Nature. V. 539. P. 479

Слайд 3

Серповидноклеточная анемия
Моногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования (с неполным доминированием).
Мутация в

гене HBB (hemoglobin beta, конец короткого плеча одинадцатой хромосомы, локус 11p15.4).
Распространено на территории Чёрной Африки, Аравийского полуострова и Индии, а также среди жителей Америки и Европы африканского происхождения.

https://ghr.nlm.nih.gov/gene/HBB/location.png

Слайд 4

Серповидноклеточная анемия
http://www.thelondonphysician.com/sickle-cell-anemia/

Слайд 5

Серповидноклеточная анемия
https://www.youtube.com/watch?v=QZngNSi8ofA

Слайд 6

Методика эксперимента
Для эксперимента использовались индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из эритробластов

пациентов с серповидноклеточной анемией (линия TNC1) и из кроветворных клеток костного мозга здоровых доноров (линия BC1 – группа сравнения).
У линии TNC1 мутантный ген HBB был заменён на здоровый, после чего обе линии были выращены до стадии эритробластов.

Huang X, Wang Y, Yan W, Smith C, Ye Z, et al. (2015) Production of gene-corrected adult beta globin protein in human erythrocytes differentiated from patient iPSCs after genome editing of the sickle point mutation. // Stem Cells 33(5): 1470-1479.

Слайд 7

Результаты
Из 24 образцов, выбранных для дальнейшего анализа, 12 содержали нормальную копию

HBB в гетерозиготе:
Из них самым подходящим для исследований оказался клон SC15.

Экспрессия гена HBB в различных линиях стволовых клеток:

Слайд 8

Муковисцидоз
Моногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования.
Мутация в гене CFTR (cystic fibrosis

transmembrane regulator, середина длинного плеча седьмой хромосомы, локус 7q31.2).
Регистрируется в большинстве стран Европы с частотой 1:2000-1:2500 новорожденных, в России - с частотой 1:10000 новорожденных.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Human_chromosome_07_-_550_bphs.png

Слайд 9

Муковисцидоз
http://learn.genetics.utah.edu/content/disorders/singlegene/cf/images/cf-channel.jpg
К настоящему времени идентифицировано более 1600 мутаций и 250 полиморфизмов в

гене CFTR, их частоты широко варьируют в разных этнических группах. Наиболее распространенной мутацией у больных белой расы является ΔF508.

Слайд 10

Муковисцидоз
Прогноз при МВ остаётся неблагоприятным и определяется тяжестью бронхолёгочных изменений. В

то же время, успехи диагностики и терапии МВ привели к значительному увеличению продолжительности жизни больных: если в 50-е гг. XX века около 80% больных умирали в возрасте до 10 лет, то в настоящее время средняя продолжительность жизни больных МВ составляет 29 лет и более.

https://myhealth.alberta.ca/Health/_layouts/15/healthwise/media/medical/hw/h9991413_001.jpg
http://fondnatasha.com/userfiles/images/myskoviscudoz_1.jpg

Слайд 11

Firth AL, Menon T, Parker GS, Qualls SJ, Lewis BM, et

al. (2015) Functional Gene Correction for Cystic Fibrosis in Lung Epithelial Cells Generated from Patient iPSCs.// Cell Reports 12(9): 1385-1390

Методика эксперимента

Слайд 12

Результаты
Из 36 образцов, отобранных через 48 часов после проведения процедуры CRISPR/Cas-9,

6 содержали желаемую последовательность, эффективность метода составила 16,7%:

Во всех из них было подтверждено наличие специфичных последовательностей в хотя бы одной аллели целевого участка:
Ни в одном из образцов не было выявлено наличие вставок в нецелевых участках ДНК.

Firth AL, Menon T, Parker GS, Qualls SJ, Lewis BM, et al. (2015) Functional Gene Correction for Cystic Fibrosis in Lung Epithelial Cells Generated from Patient iPSCs.// Cell Reports 12(9): 1385-1390

Слайд 13

Мышечная дистрофия Дюшена
Наследуется по рецессивному типу, сцепленному с X-хромосомой.
Мутация в гене

дистрофин Хр21 (локус 31.12-33.36 Mb).
Встречается с частотой 3 на 10000 новорожденных мальчиков.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/Chromosome_X.svg/125px-Chromosome_X.svg.png

Слайд 14

Клиническая картина
http://gidmed.com/wp-content/uploads/2014/04/priznaki-miopatii-dyushena.jpg

Слайд 15

Пропуск экзонов в гене дистрофина при миодистрофии Дюшенна. а — Синтез

усеченного нефункционального или нестабильного дистрофина (слева). Более короткий, но частично функциональный дистрофин (справа). б — Мультиэкзонный пропуск в терапии МДД.

http://biomolecula.ru/img/content/1892/02.propusk-ekzona.png

МДД

Пре - мРНК. Делеция 50 экзона

мРНК.Рамка считывания нарушена

Сплайсинг

Преждевременная остановка трансляции

не функциональный дистрофин

Пропуск экзона

Пре - мРНК. АО маскируют экзон 51

Пропуск 51 экзона

мРНК. Рамка считывания восстановлена

трансляция

функциональный дистрофин

Пропуск мультиэкзона

Пре - мРНК. Мутации между 45 и 55 экзонами нарушают рамку считывания у ~63% больных МДД.

пропуск экзонов

мРНК. Рамка считывания восстановлена

трансляция

Белок ?45-55 функциональный

Слайд 16

http://biomolecula.ru/img/content/1892/03.zhivotnye-modeli.png
Животные модели миодистрофии Дюшенна. а — Проявления миодистрофии Дюшенна у

мышей и собак. . б — Сравнение продолжительности жизни здоровых и больных людей, собак и различных линий мышей.

6 месяцев

1 месяц

12 дней

23 месяца

утрофин/дистрофин

интегрин/
дистрофин

5 месяцев (болен)

2 года : здоров/болен

Слайд 17

Пигментный ретинит
Заболевания отличаются большой гетерогенностью и разнообразием клинических проявлений. На сегодняшний

день известно по меньшей мере 180 различных генов, мутации в которых ассоциированы с приблизительно 20 ретинальными и витреоретинальными патологиями.
Сцепленное с полом — дефектный ген передаётся с Х-хромосомой от матери к сыну; (RPGR)
Аутосомно-рецессивное (CRB1, SPATA7)
Аутосомно-доминантное (Это PRPF3 (человек с PRPF3 является с HPRPF3, а также с PRP3), PRPF8 , PRPF31 и PAP1)
Частота встречаемости заболевания в популяции 1:5 000. Приблизительно 50000 человек в России, 100000 человек в СНГ, 1,5 млн человек во всем мире страдают пигментным ретинитом.

Слайд 18

норма
Пигментный ретинит

Слайд 19

Негомологичное соединение концов (НСК) и гомологичная рекомбинация (ГР) в клетках млекопитающих

при двунитевых разрывах ДНК-цепи

Hannes Lans, Jurgen A Marteijn and Wim Vermeulen /BioMed Central

Слайд 20

Снимок мозга взрослой мыши. Зеленым отмечены нейроны с отредактированным геномом
Salk Institute
https://indicator.ru/imgs/2016/11/18/06/2315/25f2c98ba1c9e0cda7d96e3f241d5f9fcb697485.jpg

Слайд 21

Дизайнерские дети
В перспективе родители смогут выбрать не только на здоровье, но

и изменять цвет глаз, форму носа и интеллектуальные способности.

Слайд 22

Выводы
Технология CRISPR/Cas9 имеет больше перспективы применения в лечении различных патологий, в

том числе и генетических заболеваний.
Однако массовое внедрение технологии в клиническую практику на данный момент невозможно из-за несовершенства технологии, а также - из-за неоднозначности метода с этической точки зрения.
Так или иначе, технологии CRISPR/Cas-9 под силам улучшить жизнь миллионов людей во всём мире и, возможно, уничтожить многие генетические заболевания раз и навсегда.

Биохимия. Микробиология. Генетика

Содержание

D. Cyranoski., 2016. CRISPR gene editing tested in a person //

Серповидноклеточная анемияМоногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования (с неполным доминированием).Мутация в

Серповидноклеточная анемияhttp://www.thelondonphysician.com/sickle-cell-anemia/

Серповидноклеточная анемияhttps://www.youtube.com/watch?v=QZngNSi8ofA

Методика экспериментаДля эксперимента использовались индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные из эритробластов

РезультатыИз 24 образцов, выбранных для дальнейшего анализа, 12 содержали нормальную копию

МуковисцидозМоногенное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования.Мутация в гене CFTR (cystic fibrosis

Муковисцидозhttp://learn.genetics.utah.edu/content/disorders/singlegene/cf/images/cf-channel.jpgК настоящему времени идентифицировано более 1600 мутаций и 250 полиморфизмов в

МуковисцидозПрогноз при МВ остаётся неблагоприятным и определяется тяжестью бронхолёгочных изменений. В

Firth AL, Menon T, Parker GS, Qualls SJ, Lewis BM, et

РезультатыИз 36 образцов, отобранных через 48 часов после проведения процедуры CRISPR/Cas-9,

Мышечная дистрофия ДюшенаНаследуется по рецессивному типу, сцепленному с X-хромосомой.Мутация в гене

Клиническая картинаhttp://gidmed.com/wp-content/uploads/2014/04/priznaki-miopatii-dyushena.jpg