Read more about the article Durable and efficient gene silencing in vivo by hit-and-run epigenome editing
transcriptional repressors를 탑재한 programmable editors를 사용한 영구적인 epigenetic silencing은 인간 질병의 치료에 큰 가능성을 가지고 있다. 하지만, 그 전체 치료적 잠재력을 이끌어내기 위해서는 생체 내에서 editors의 일시적인 전달 후 지속적인 epigenetic silencing의 실험적 확인이 필요하다. 이를 위해, 우리는 cholesterol homeostasis에 관여하며 간세포에서 발현되는 Pcsk9 유전자를 대상으로 삼았다. 다양한 editor 디자인의 체외 선별은 zinc-finger proteins이 마우스 Pcsk9의 효율적인 silencing을 위한 최상의 DNA-결합 플랫폼임을 나타냈다. editors의 mRNAs를 로딩한 *lipid nanoparticles의 단일 투여는 거의 1년 동안 마우스의 순환 PCSK9 수준을 거의 절반으로 줄였다. 특히, Pcsk9 silencing과 동반된 epigenetic 억제 표지도 **강제 간 재생 (forced liver regeneration) 후에도 지속되었으며, 새롭게 설정된 epigenetic 상태의 유전성을 추가로 입증했다. 구조 디자인의 개선은 우리가 evolved engineered transcriptional repressor (EvoETR)라고 부르는 all-in-one 구성의 개발로 이어졌다. 이 디자인은 높은 특이성 프로필을 특징으로 하며, DNA 분열을 유발하지 않고도 전통적인 유전자 편집을 통해 얻은 것과 비교할 수 있는 효율로 마우스에서 PCSK9의 순환 수준을 추가로 감소시켰다. 우리의 연구는 epigenetic silencing을 기반으로 하는 생체 내 치료제 개발의 기초를 마련한다.

Durable and efficient gene silencing in vivo by hit-and-run epigenome editing

생체 내에서 지속 가능하고 효율적인 유전자 silencing을 위한 일시적 epigenome 편집 Abstract transcriptional repressors를 탑재한 programmable editors를 사용한 영구적인 epigenetic silencing은 인간 질병의 치료에 큰 가능성을 가지고 있다. 하지만, 그…

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Read more about the article RNA-mediated symmetry breaking enables singular olfactory receptor choice
후각 수용체(Olfactory Receptor, OR) 선택은 모든 후각 뉴런이 약 2,000개 이상의 OR 대립유전자 중 하나를 안정적으로 transcription하는 transcriptional dominance를 위한 대립유전자 경쟁의 극단적인 예시다. OR 유전자 선택은 단일 OR에서 전사를 활성화하는 다중 염색체 enhancer hub에 의해 매개되고, 뒤따르는 OR translation-dependent feedback에 의해 안정화된다. 여기에서는 single cell genomics를 사용하여 다양한 enhancer 구성을 가진 많은 경쟁 hub가 형성되며, 그 중 하나만 euchromatic 특징과 transcription 능력을 유지한다는 것을 보여준다. 또한, 우리는 OR transcription이 enhancers를 모집하고 enhancer hub 활동을 국소적으로 강화하는 반면, OR RNA는 원거리에서 경쟁하는 OR의 transcription을 억제하여 *transcriptional singularity로의 전환을 촉진한다는 증거를 제시한다. OR transcription은 동등한 enhancer hub 간의 대칭을 깨기에 충분하지만, OR translation은 우세한 hub에서 transcription을 안정화 했으며, 이는 transcriptional prevalence를 위해 OR 대립유전자에 의해 구현되는 순차적 non-coding 및 coding 메커니즘이 있을 수 있음을 나타낸다. 우리는 coding OR mRNA가 핵 구조에 영향을 미치고 자신의 transcription을 강화하며, 경쟁자의 transcription을 억제하는 non-coding 기능을 가지고 있으며, 이는 확률론적 세포 운명 결정에 일반화할 수 있는 함의를 가진다고 제안한다.

RNA-mediated symmetry breaking enables singular olfactory receptor choice

RNA 매개 symmetry breaking이 단일 후각 수용체 선택을 가능하게 한다 Abstract 후각 수용체(Olfactory Receptor, OR) 선택은 모든 후각 뉴런이 약 2,000개 이상의 OR 대립유전자 중 하나를 안정적으로 transcription하는 transcriptional dominance를…

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A model of human neural networks reveals NPTX2 pathology in ALS and FTLD

인간 신경망 모델은 ALS(근위축성 측삭 경화증)와 FTLD(전두측두엽 변성증)에서 NPTX2 병리를 밝혀냅니다. Abstract 신경퇴행성 질환을 모델링하는 인간 세포 모델은 재현성과 지속성이 필요합니다. 이는 연령에 따라 발생하는 질병을 모사하는 데 필수적입니다. 특히,…

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DNA-guided transcription factor cooperativity shapes face and limb mesenchyme

DNA-guided 전사 인자 협력성이 안면 및 사지 중간엽을 형성한다 Abstract 전사 인자(TFs)는 거의 동일한 DNA 결합 특이성에도 불구하고 서로 다른 세포 정체성을 정의할 수 있다. Regulation의 특이성을 달성하는 한 가지…

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Immune Evasion, Infectivity, and Fusogenicity of SARS-CoV-2 Omicron BA.2.86 and FLip Variants

SARS-CoV-2 Omicron BA.2.86 및 FLip 변이체의 면역 회피, 감염성, 및 융합성 Abstract SARS-CoV-2의 진화는 현재 백신 조치에 대한 재평가를 필요로 한다. 여기서, 우리는 BA.2.86 및 XBB 계열 변이체인 FLip을 D614G,…

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Read more about the article An epigenetic barrier sets the timing of human neuronal maturation
Epigenetic barrier가 신경 세포 성숙을 억제하는 기작

An epigenetic barrier sets the timing of human neuronal maturation

epigenetic barrier가 인간 신경 세포의 성숙 타이밍을 결정한다 Abstract 인간 뇌 발달의 속도는 다른 종들에 비해 현저히 느리다. 특히, 대뇌 피질 신경 세포의 성숙은 몇 달에서 수년에 걸쳐 성인 기능을…

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Host genetic regulation of human gut microbial structural variation

인간 유전자가 장내 미생물 구조 변이를 조절하는 방법 Abstract 인간 유전자가 장내 미생물 다양성 및 특정 분류군의 풍부성에 미치는 영향은 이미 잘 알려져 있지만, 인간 유전자가 장내 미생물의 유전적 다양성을…

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Read more about the article The selection landscape and genetic legacy of ancient Eurasians
*홀로세(Holocene)는 인간 진화에서 가장 중요한 변화를 포함하고 있으며, 현대 인구의 식단, 신체 및 정신 건강에 광범위한 영향을 미친 시기이다. 우리는 1,600개 이상의 추정된 고대genomes 데이터셋을 사용하여, 서부 유라시아에서 수렵과 채집에서 농업과 목축으로의 전환 동안의 selection landscape을 모델링했다. 우리는 대사와 관련된 주요 selection signal들을 식별했는데, 이는 FADS cluster에서의 선택이 이전에 보고된 것보다 더 일찍 시작되었으며, LCT locus 근처에서의 선택이 lactase persistence allele의 출현보다 수천 년 앞서 있다는 것을 포함한다. 우리는 또한 **청동기 시대(Bronze Age) 동안 병원체에 대한 노출 증가로 인해 HLA 영역에서 강한 선택을 찾았다. UK Biobank의 400,000개 이상의 샘플에서 고대 개인을 사용하여 지역 ancestry tracts를 추론함으로써, 우리는 유라시아 전역에서 중석기 시대(Mesolithic), 신석기 시대(Neolithic), 청동기 시대 ancestries의 분포에 널리 퍼진 차이점을 식별한다. 우리는 Ancestry-specific polygenic risk scores를 계산함으로써, 1) Northern과 Southern Europe 사이의 키 차이가 selection에 의한 것이 아니라 ***** Steppe ancestry 차이와 연관됐고, 2) 기분 관련 표현형에 대한 risk alleles는 신석기 시대 농경 ancestry에 풍부하며, 3) 당뇨병과 알츠하이머 질병에 대한 risk alleles는 서구의 수렵-채집 ancestry에 풍부하다는 것을 보여준다. 우리의 결과는 고대 selection과 이동이 현대 유럽인의 표현형 다양성 분포에 큰 기여를 했다는 것을 나타낸다.

The selection landscape and genetic legacy of ancient Eurasians

고대 유라시안의 selection landscape와 유전적 유산 Abstract *홀로세(Holocene)는 인간 진화에서 가장 중요한 변화를 포함하고 있으며, 현대 인구의 식단, 신체 및 정신 건강에 광범위한 영향을 미친 시기이다. 우리는 1,600개 이상의 추정된…

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Read more about the article A TCF4-dependent gene regulatory network confers resistance to immunotherapy in melanoma
Highlights • Drug-naive human melanomas contain cancer cells in a MES state • Melanoma cells in the MES state are enriched in on-treatment lesions refractory to ICB • TCF4 promotes the MES while suppressing the melanocytic and antigen presentation programs • Targeting TCF4 expression increases sensitivity to ICB and targeted therapy

A TCF4-dependent gene regulatory network confers resistance to immunotherapy in melanoma

*면역 체크포인트 차단제(immune checkpoint blockade, ICB)에 대한 내재적 저항성을 더 잘 이해하기 위해, 우리는 치료받지 않은 melanoma 생태계의 세포 구조에 대한 포괄적인 관점을 확립하고 ICB를 투여했을 때 어떻게 진화하는지 연구했다. 단일 세포, 공간 다중 오믹스(single-cell, spatial multi-omics)를 사용하여, 우리는 **종양 미세환경(tumor microenvironment, TME)이 복잡한 melanoma transcriptomic landscape의 출현을 촉진한다는 것을 보여주었다. ***중간엽 유사(mesenchymal-like, MES) 상태를 가진 melanoma 세포, 즉 표적 치료에 대한 저항성을 부여하는 것으로 알려진 세포군은 ICB에 반응하지 않는 환자들의 초기 치료 생검에서 상당히 풍부하게 발견되었다. TCF4는 이 landscape의 허브로서 MES signature의 주요 조절자(master regulator)이자 멜라노사이트(melanocytic) 및 항원 제시(antigen presentation) transcriptional program의 억제제 역할을 한다. 유전적으로나 약물학적(bromodomain 억제제 사용)으로 TCF4를 표적하는 것은 MES 세포의 면역원성과 ICB 및 표적 치료에 대한 민감도를 증가시켰다. 따라서, 우리는 여러 transcriptional program을 조정하고 melanoma에서 표적 치료와 ICB에 대한 저항성에 기여하는 TCF4 의존적 규제 네트워크를 밝혀냈다.

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SPLASH: A statistical, reference-free genomic algorithm unifies biological discovery

SPLASH: 생물학적 발견을 통합하는 통계적이고 참조 없는 유전적 알고리즘 Abstract 현재의 유전체 분석 워크플로우는 대체로 참조 서열과의 정렬(alignment)을 필요로 하며, 이는 발견을 제한합니다. 우리는 통합적인 패러다임인 SPLASH (Statistically Primary aLignment…

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