基因Sms,全称为Smith-Magenis syndrome (SMS),是一种复杂的遗传疾病,主要特征包括独特的身体特征、发育迟缓、认知障碍以及典型的行为特征。这种疾病由17号染色体17p11.2区域内的基因缺失或RAI1基因的突变引起。RAI1基因是一个剂量敏感基因,在许多组织中表达,并作为转录调节因子发挥作用[3]。SMS患者通常表现出轻度至中度的智力障碍,行为特征包括显著的睡眠障碍、刻板行为、适应不良行为和自伤行为[2]。
在细菌基因表达调控方面,CRISPRactivation(CRISPRa)技术已被广泛应用于真核生物,但在原核生物中应用较少。这主要是因为细菌激活因子需要精确的空间定位和距离,而基于Cas9的CRISPR工具只能结合到NGG PAM序列旁的位点。为了克服这一限制,研究人员开发了PAM独立Cas9变体SpRY,并将其与CRISPRa构建体结合使用,构建了名为SMS的CRISPRa构建体。该构建体由噬菌体蛋白MCP融合转录激活因子SoxS组成。SMS构建体在Escherichia coli中表现出PAM序列非依赖性基因上调,并成功实现了非NGG PAM位点的基因下调和多基因表达控制[1]。
此外,SMS构建体还被用于上调内源性基因和转基因,这是以前CRISPRa构建体无法实现的。此外,研究人员还发现SMS构建体与M2巨噬细胞极化相关,这可能为肿瘤治疗提供新的策略和靶点[4]。在肺癌腺癌(LUAD)中,SMS基因与患者预后和免疫治疗反应相关,SMS基因的表达与M2巨噬细胞极化相关[4]。
综上所述,基因Sms是一种复杂的遗传疾病,其发病机制涉及RAI1基因的缺失或突变。此外,SMS构建体在细菌基因表达调控和肿瘤治疗方面具有重要作用。未来,深入研究SMS的分子机制和SMS构建体的应用将为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Klanschnig, Marco, Cserjan-Puschmann, Monika, Striedner, Gerald, Grabherr, Reingard. . CRISPRactivation-SMS, a message for PAM sequence independent gene up-regulation in Escherichia coli. In Nucleic acids research, 50, 10772-10784. doi:10.1093/nar/gkac804. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36134715/
2. Rinaldi, Berardo, Villa, Roberta, Sironi, Alessandra, Finelli, Palma, Bedeschi, Maria Francesca. 2022. Smith-Magenis Syndrome-Clinical Review, Biological Background and Related Disorders. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13020335. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35205380/
3. Falco, Mariateresa, Amabile, Sonia, Acquaviva, Fabio. 2017. RAI1 gene mutations: mechanisms of Smith-Magenis syndrome. In The application of clinical genetics, 10, 85-94. doi:10.2147/TACG.S128455. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29138588/
4. Qiu, Jianjian, Wang, Zhiping, Yu, Yilin, Li, Meifang, Lin, Cheng. 2024. Prognostic and immunological implications of glutathione metabolism genes in lung adenocarcinoma: A focus on the core gene SMS and its impact on M2 macrophage polarization. In International immunopharmacology, 132, 111940. doi:10.1016/j.intimp.2024.111940. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38593503/