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RNA Editing02:23

RNA Editing

9.2K
RNA editing is a post-transcriptional modification where a precursor mRNA (pre-mRNA) nucleotide sequence is changed by base insertion, deletion, or modification. The extent of RNA editing varies from a few hundred bases, in mitochondrial DNA of trypanosomes, to a just single base, in nuclear genes of mammals. Even a single base change in the pre-mRNA can convert a codon for one amino acid into the codon for another amino acid or a stop codon. This type of re-coding can significantly affect the...
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Long-patch Base Excision Repair01:02

Long-patch Base Excision Repair

7.2K
Since the discovery of the two BER pathways, there has been a debate about how a cell chooses one pathway over the other and the factors determining this selection. Numerous in vitro experiments have pointed out multiple determinants for the sub-pathway selection. These are:
7.2K
Mismatch Repair01:20

Mismatch Repair

5.3K
Organisms are capable of detecting and fixing nucleotide mismatches that occur during DNA replication. This sophisticated process requires identifying the new strand and replacing the erroneous bases with correct nucleotides. Mismatch repair is coordinated by many proteins in both prokaryotes and eukaryotes.
The Mutator Protein Family Plays a Key Role in DNA Mismatch Repair
The human genome has more than 3 billion base pairs of DNA per cell. Prior to cell division, that vast amount of genetic...
5.3K
Spontaneous and Induced Mutations01:30

Spontaneous and Induced Mutations

241
Spontaneous mutations arise infrequently during DNA replication due to errors in the process. A key factor behind these errors is tautomeric shifts in nitrogenous bases, where bases transition from keto to enol forms or amino to imino forms. This shift can alter base-pairing rules, leading to mutations. Additionally, reactive oxygen species (ROS) arising from aerobic metabolism can damage DNA, resulting in depurination (loss of a purine base) or depyrimidination (loss of a pyrimidine base).
241
Animal Mitochondrial Genetics02:59

Animal Mitochondrial Genetics

8.1K
Among all the organelles in an animal cell, only mitochondria have their own independent genomes. Animal mitochondrial DNA is a double-stranded, closed-circular molecule with around 20,000 base pairs. Mitochondrial DNA is unique in that one of its two strands, the heavy, or H, -strand is guanine rich, whereas the complementary strand is cytosine rich and called the light, or L, -strand. Compared to nuclear DNA, mitochondrial DNA has a very low percentage of non-coding regions and is marked by...
8.1K
Base Excision Repair01:54

Base Excision Repair

23.1K
One of the common DNA damages is the chemical alteration of single bases by alkylation, oxidation, or deamination. The altered bases cause mispairing and strand breakage during replication. This type of damage causes minimal change to the DNA double helix structure and can be repaired by the base excision repair (BER) pathways. BER corrects damaged DNA sequences by removing the damaged base and restoring the original base sequence using the complementary strand as a template.
The first step of...
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El editor de bases mitocondriales induce importantes mutaciones nucleares fuera del objetivo

Zhixin Lei1,2, Haowei Meng3, Lulu Liu3

  • 1Peking-Tsinghua Center for Life Sciences, Peking University, Beijing, China.

Nature
|May 13, 2022
PubMed
Resumen

Los editores de bases de citosina derivados de DddA (DdCBEs) pueden editar el ADN mitocondrial, pero causan ediciones no intencionadas generalizadas en el genoma nuclear. Los investigadores identificaron cientos de sitios fuera del objetivo, algunos dependientes de las secuencias de matriz TALE y otros vinculados a los sitios de enlace CTCF.

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Genotyping Single Nucleotide Polymorphisms in the Mitochondrial Genome by Pyrosequencing

Published on: February 10, 2023

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Área de la Ciencia:

  • Biología molecular
  • La genética
  • Biotecnología

Sus antecedentes:

  • Los editores de bases de citosina derivados de DddA (DdCBEs) son proteínas diseñadas para conversiones dirigidas de C•G a T•A en el ADN mitocondrial.
  • La especificidad de todo el genoma y los posibles efectos fuera del objetivo de DdCBEs siguen sin caracterizarse en gran medida.

Objetivo del estudio:

  • Analizar exhaustivamente la especificidad de todo el genoma de las DDCBE.
  • Identificar y caracterizar los eventos de edición fuera del objetivo tanto en el ADN nuclear como en el mitocondrial.
  • Investigar los mecanismos subyacentes a la edición fuera del objetivo y explorar estrategias para la mitigación.

Principales métodos:

  • Análisis imparcial de todo el genoma del editoma DdCBE.
  • Identificación de los sitios fuera del objetivo dependientes de la secuencia de matrices TALE (TAS) y independientes de TAS.
  • Análisis de la localización fuera del sitio objetivo en relación con las características genómicas como los sitios de enlace CTCF y los límites de dominio topológicamente asociados.

Principales resultados:

  • Los DdCBE inducen una extensa edición fuera del objetivo en el genoma nuclear, con cientos de sitios identificados.
  • Los sitios fuera del objetivo pueden depender de TAS, con algunos especificados por repeticiones TALE únicas, desafiando los modelos existentes.
  • Los sitios fuera del objetivo independientes de TAS se comparten con frecuencia en diferentes DdCBEs y se co-localizan con los sitios de enlace CTCF y los límites de TAD.

Conclusiones:

  • La amplia actividad nuclear fuera del objetivo de los DDCBE requiere una evaluación cuidadosa para las aplicaciones de investigación y terapéuticas.
  • La comprensión de los mecanismos de edición fuera del objetivo, incluidas las vías dependientes e independientes de TAS, es crucial.
  • La ingeniería de DDCBE para reducir los efectos fuera del objetivo es esencial para su uso seguro y eficaz en la edición del genoma.