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人类神经类器官突触结构的分离和表征
突触体传统上是从啮齿动物或死后人类脑组织中富集的，但啮齿动物模型缺乏人类特有的突触特征，而死后组织中突触体的功能受到死后间隔的限制，并且通常仅显示疾病终点。此外，由于道德问题和可用性问题，只有少数研究针对人类样本。然而，神经类器官 (NO) 已成为分离完整和活的人类神经末梢以研究人类特有的突触传递方面的可能新来源。此外，突触体的富集通常使用密度梯度离心进行，这需要大量的起始材料。在本研究中，我们开发了一种应用差速离心方案从人类 NO 中富集突触结构的方法。然后，我们使用基于质谱的定量蛋白质组学来记录突触和生长锥特异性蛋白的富集，并在 KCl 刺激下进行定量磷酸化蛋白质组学来证明衍生突触结构的活力和生理功能。
玉米基因组中膜联蛋白基因家族的进化，变异和表达模式
膜联蛋白（ANNS）是一个在植物生长，发育和压力反应中起关键作用的进化保守，依赖钙依赖性的磷脂结合蛋白的家族。利用26个高质量玉米基因组的泛基因组，我们鉴定了12个ANN基因，其中包括9个核心基因（以所有26条线为单位）和3个近核基因（以24-25条为单位）。这突出了基于单个参考基因组研究ZMANN基因的局限性。评估26个品种中ANN基因的KA/KS值表明Zmann10在某些品种中处于正选择状态，而其余基因的Ka/ks值小于1，表明纯化选择。系统发育分析将ZMANN蛋白分为六组，其中VI仅包含ZMANN12。某些品种的结构变化改变了保守的结构域，产生了许多非典型基因。转录组分析表明，不同的ANN成员在各种组织以及不同的非生物和生物应力处理下具有不同的表达模式。在冷应力下，来自各种玉米组织的转录组数据的加权基因共表达网络分析鉴定出参与共表达模块的四个ANN基因（Zmann2，Zmann6，Zmann7，Zmann9）。总体而言，这项研究利用高质量的玉米pangenomes对Zmann基因进行生物信息学分析，为ZMANN基因的进一步研究提供了基础。
肽结合人血清白蛋白纳米粒子的合成和表征，用于靶向心脏摄取和药物输送
。CC-BY 4.0 国际许可，可在未经同行评审认证的情况下使用）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者（此版本于 2021 年 7 月 23 日发布。；https://doi.org/10.1101/2021.07.23.453538 doi：bioRxiv 预印本
猪肉芽生菌在体外分泌的细胞外囊泡的隔离和表征
摘要：细胞外囊泡的分泌，EVS，是原核生物和真核细胞的常见过程，用于细胞间交流，生存和发病机理。先前的研究表明，来自细菌纯培养物的上清液中的EV存在，包括革兰氏阳性和革兰氏阴性的聚糖降解肠道分子。但是，复杂微生物群落分泌的电动汽车的隔离和表征尚未清楚地报告。在最近的一篇论文中，我们表明，木材衍生的复杂β -mannan与常规饮食纤维具有结构性相似，可用于调节猪肠道肠道菌群的组成和活性。在本文中，我们研究了24小时在复合β -Mannan富集后，猪粪便菌群分泌的EV的产生，大小，组成和蛋白质组。使用透射电子显微镜和纳米颗粒跟踪分析，我们以165 nm的平均大小识别电动汽车。我们利用猪蛋白的基于质谱的元蛋白质蛋白基于猪蛋白的数据库，并从猪群中鉴定出355个元基因组组装的基因组（MAG），从而鉴定出303蛋白。对于从β -mannan生长的培养物中分离出来的EV，大多数蛋白质映射到两个MAGS MAG53和MAG272，分别属于梭菌和细菌。此外，具有第三次蛋白质的MAG为MAG 343，属于肠杆菌阶。在β -Mannan EV蛋白质组中检测到的最丰富的蛋白质参与了翻译，能量产生，氨基酸和碳水化合物转运以及代谢。总体而言，这项概念验证研究表明，从复杂的微生物群落中释放出的电动汽车的成功隔离。此外，电动汽车的蛋白质含量反映了特定微生物对可用碳水化合物源的响应。
关于研究主题的社论，基因表达，调节和表型差异的繁殖趋势：畜牧科学：全面的Rev
对有效动物的繁殖一直是生产者的主要重点，不仅旨在提高利用能力，而且旨在满足对可持续性的社会需求。在过去的几十年中，下一代测序的进步彻底改变了我们对与动物健康和生产有关的调节机制的理解。这些进步，再加上新的分析方法，有助于弥合基因组到球的间隙，从而对选择性育种产生积极影响（Clark等，2020）。此外，通过CRISPR-CAS9系统进行的基因组编辑是一个范式转移，为引入遗传变异的新机会具有最大化动物生产的潜力（Banerjee和Diniz，2024； Mueller和Van Eenennaam，2022年）。在当前的研究主题（RT）中，我们收集了专家的评论，案例报告和原始研究文章，强调了高通量技术的进步及其在牲畜科学上的应用。我们的目标是概述最近的基因组技术，并增强我们对基因调节，表观遗传学，基因组结构及其串扰的理解，并具有与动物生产，营养，生殖，健康和环境适应的基础表型变化的串扰。此RT包括五个科学文章，涵盖了从基因组到表观基因组的研究主题，包括各种物种中的营养素和代谢组学。Chen等人的文章。提供了研究基因组结构变体（SV）的技术，方法和应用的全面概述。作者他们讨论了SV形成的机制，并提出了检测结构变体的方法的演变。此外，他们回顾了跨多种物种（牛，水牛，马，绵羊和山羊）的研究，以阐明表型性状和与SV相关的自适应遗传机制的差异的遗传基础。
单细胞和表观遗传数据的可解释深度学习揭示了衰老方面的新分子见解
深度学习 (DL) 和可解释人工智能 (XAI) 已成为强大的机器学习工具，可用于识别空间或时间域中的复杂预测数据模式。在这里，我们考虑将 DL 和 XAI 应用于大型组学数据集，以便在分子水平上研究生物衰老。我们开发了一种先进的多视图图级表示学习 (MGRL) 框架，该框架整合了先前的生物网络信息，以细胞类型分辨率构建分子衰老时钟，随后我们使用 XAI 对其进行解释。我们将该框架应用于最大的单细胞转录组数据集之一，该数据集包含来自 981 名捐赠者的一百万多个免疫细胞，揭示了一个核糖体基因子网络，其表达与年龄无关，与细胞类型无关。将相同的 DL-XAI 框架应用于分类单核细胞的 DNA 甲基化数据，揭示了一种表观遗传失调的炎症反应途径，其活性随着年龄的增长而增加。我们表明，如果我们使用更标准的机器学习方法，就不会发现核糖体模块和炎症途径。总之，这里介绍的计算深度学习框架说明了深度学习与可解释的人工智能工具相结合如何揭示对复杂衰老过程的新颖生物学见解。
面对气候变化：社区组成随岩石潮间带的方面和表面温度而变化
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哮喘中靶组织的遗传调节表达的预测和表征
长卷，也称为SARS-COV-2感染后急性后遗症（PASC），包括一系列症状，持续存在数周或几个月后Covid-19。这些症状影响多个OR-GAN系统，会显着影响生活质量。这项研究采用机器学习方法来识别用于治疗长相互作用的基因靶标。使用数据集GSE275334，GSE270045和GSE157103，应用递归结合特征选择（REFS）来识别与长相关相关的关键基因。该研究强调了靶基因，例如PPP2CB，SOCS3，ARG1，IL6R和ECHS1的治疗潜力。临床试验和药理学干预措施（包括双重抗血小板疗法和抗凝剂）在管理共同19-9相关并发症方面的功效探索。调查结果表明，机器学习可以有效地识别生物标志物和潜在的治疗靶标，从而为长期相互企业的患者提供了有希望的个性化治疗策略的途径。
在丙烯腈丁二烯苯乙烯/木薯上的拉米纤维增强的准备和表征
对材料的需求不断增加，随着时间的流逝，人们对环境下降的忧虑越来越令人担忧，这引起了人们对环境友好型复合材料的关注。本研究旨在通过在ABS/CS混合矩阵中加强拉米纤维（RF）来开发生物复合材料，以增强机械特性和生物降解性。使用氢氧化钠（NaOH）化学处理增加了纤维的表面粗糙度。ABS/CS/RF复合材料通过两卷厂进行了复合，并使用热压缩造型机产生了含有不同重量百分比（5、10、15、20）的床单（5、10、15、20）。测试了制备的复合材料，以评估其生物降解性，吸水性，机械性能和粘弹性特征。生物降解测试结果表明，纯ABS中纤维浓度与生物降解程度之间存在正相关。ABS/CS混合物的拉伸强度和模量分别增加了60％和14.28％。添加20 wt％的RF时，冲击强度提高了117％。45天后，ABS/CS/RF复合材料的降解增加了1.375％。但是，DMA结果对存储模量显示不良影响。
从温度控制的电喷雾电离和表面诱导的解离
摘要：在关键细胞过程（例如转录，复制和DNA修复）过程中，DNA三向连接（TWJ）结构瞬时形成。尽管具有重要意义，但TWJ的热力学（包括链长，碱基对组成和配体结合对TWJ稳定性和解离机制的影响）的了解很少。为了解决这些问题，我们将温度控制的纳米电喷雾离子化（TC-NESI）与循环离子迁移率质谱（CIM-MS）仪器连接起来，该仪器也配备了表面诱导的分离（SID）阶段。这种新型组合使我们能够研究三个TWJ复合物的结构中间体，并检查GC碱基对对其解离途径的影响。我们发现，两个TWJ特异性配体2,7-Trisnp和Trispob导致TWJ稳定，这分别揭示了熔化温度（T m）的升高13或26°C。为了洞悉气相中的构象变化，我们采用了IMS并进行了SID来分析TWJ及其配体的复合物。对IM到达分布的分析表明，TWJ的单步分离及其中间体对三个研究的TWJ复合物进行了分解。在配体结合后，需要3 V（2,7-Trisnp）和5 V（TrispoB）较高的SID能量才能诱导TWJ的50％解离，而在没有配体的情况下为38 V。我们的结果表明，利用TC-ESI与CIMS结合使用，SID和SID进行TWJ复合物的热力学表征和配体结合的研究。这些技术对于TWJ设计和开发作为药物靶标，适体和功能生物材料的结构单位至关重要。