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消除p53缺陷细胞的基因传感器

由于p53在调节多种应激信号和防止细胞转化方面起着核心作用,p53通常被称为“细胞看门人”或“基因组卫士”。在正常生理情况下,p53表达保持在细胞内低水平,但在细胞应激如DNA损伤、癌基因的激活、核糖体压力和缺氧,p53表达迅速诱导和蛋白稳定。因此,p53发挥其作为转录因子的功能,在细胞周期调控、DNA修复、细胞衰老和凋亡中,上调和下调基因。

TP53基因肩负着保护细胞、不受遗传损伤的关键作用。在不同的肿瘤类型中,TP53是最突变的基因。因此,一个理论和显著的实用性问题出现:

可否对细胞编程,使TP53成为必不可少的基因?Mechthild Krause 和Frank Buchholz的团队设计了一个遗传基因传感器,其中p53的缺失与HSV-TK表达上升对应。

传感器可以将P53基因敲除和表达普通TP53癌基因突变的细胞与其他等基因TP53野生型细胞区分开来。

重要的是,在体外和体内,针对特别靶向TP53功能缺失细胞和HSV-TK前体药更昔洛韦, 该系统足够敏感。

在Mechthild Krause 和 Frank Buchholz领导的这项研究中,他们建立的这个p53基因装置,能够检测人类细胞中的p53状态。因为大多数的的p53基因的突变靶向目标是蛋白26的转录因子功能,传感器依赖于检测p53激活和抑制下游基因的能力。该传感器能够将p53野生型(WT)跟其他等基因,以及p53基因敲除(KO)细胞区分开来。

此外,该传感器可以检测表达普通p53基因突变的细胞,原代细胞和体内小鼠模型中的功能,表明该传感器在肿瘤学研究中具有广泛的适用性。


遗传基因传感器的研制原理。

a. 相对荧光素酶表达显示了三个来自CDC25C, SCD, 和RGS13促进剂的P53抑制元素(RE)。

b. 相对荧光素酶表达出来自SCD基因启动子和(/或)5′UTR /内含子1四种不同的片段(F)。

c. 相对荧光素酶表达显示来自p21和PUMA启动子四个p53激活元素(AE)。

d. 抑制和活化元素的结合。相对荧光素酶表达了共转染表明构建。


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参考文献

Development of a genetic sensor that eliminates p53 deficient cells,Nature 201711

Jovan Mircetic, Antje Dietrich, Maciej Paszkowski-Rogacz, Mechthild Krause & Frank Buchholz


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