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哺乳动物肠道微生物组和大脑发育
Mammalian gut microbiome and brain development: A comprehensive review Farhad Mashayekhi*, Zivar Salehi Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran * Corresponding author's Email: mashayekhi@guilan.ac.ir ABSTRACT Both internal and external environmental cues during prenatal life have been shown to play an important role in mammalian brain development.流行病学数据表明，自闭症和精神分裂症等神经发育疾病之间可能存在共同的联系，以及产前时期的微生物病原体感染。由于其广泛的表面积，肠道暴露于广泛的外部影响。通过与肠道中的有益微生物一起工作，大脑可以有效地处理每天进入肠道的大量化学信号。哺乳动物中的大多数细菌位于结肠。鉴于它们在哺乳动物体内的存在已有数百万年了，因此微生物与动物共同发展是合理的。最近的环境研究已经深入研究了微生物核脑轴的假设，以阐明肠道微生物群对哺乳动物大脑的影响。细菌细胞壁的某些成分具有穿越胎盘并到达大脑的能力。Toll样受体两种激活导致调节发育和神经发生的转录因子的表达增加。研究揭示了微生物群体控制的微生物活性产生的细胞因子的作用与神经发生过程之间的新联系。本综述探讨了肠道微生物组（GM）对哺乳动物神经发生，髓鞘形成和血脑屏障的影响。研究结果支持GM影响神经干细胞和神经发生的行为的结论，这对于哺乳动物的脑发育至关重要。此外，肠道微生物群的障碍会导致异常的神经发生和哺乳动物脑癌变。
胞质羧肽酶5维持哺乳动物的室心demandymal多乳腺癌，以确保脑的适当稳态和功能
。cc-by 4.0国际许可（未经Peer Review尚未获得认证）是作者/资助者，他已授予Biorxiv的许可证，以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人，该版本发布于2024年12月30日。 https://doi.org/10.1101/2024.12.30.630763 doi：Biorxiv Preprint
针对哺乳动物诱导基因调控而设计的 PROTAC-CID 系统
通过化学诱导二聚化 (CID) 进行基因调控对生物医学研究很有用。然而，CID 工具的数量、类型、多功能性和体内应用有限。在这里，我们展示了针对嵌合体的可扩展 CID (PROTAC-CID) 平台的蛋白水解，通过系统地设计可用的 PROTAC 系统进行可诱导的基因调控和基因编辑。此外，我们开发了正交 PROTAC-CID，可以在梯度水平上微调基因表达或使用不同的逻辑门控操作多路复用生物信号。将 PROTAC-CID 平台与基因电路结合，我们实现了 DNA 重组酶、碱基编辑器和主要编辑器的数字诱导表达，用于瞬时基因组操作。最后，我们将紧凑的 PROTAC-CID 系统打包到腺相关病毒载体中，用于体内诱导和可逆的基因激活。这项工作提供了一个多功能的分子工具箱，扩大了人类细胞和小鼠中化学诱导基因调控的范围。
CRISPR屏幕在IPSC衍生的神经元中揭示了tau proteostasis 的原理 人类诱导的多能干细胞的扰动细胞图集 多态串联重复在免疫景观上形状的单细胞基因表达 蛋白质生成进化扩散 注释冷冻卷：机器学习挑战 胎盘猪中的胎盘HIGF1纳米颗粒基因治疗在肝脂质和葡萄糖代谢相关的信号通路中以胎儿性别特异性方式改善胎儿生长限制相关的变化 西尼罗河病毒在欧洲传播的生物气候建模，特别关注乌克兰 单元格中的信号：用于治疗的多模式和上下文化的机器学习基础 SPAMTP：空间代谢组学和转录组学数据的综合统计分析和可视化 使用捕获的离子迁移率和DDAP 通过成对的细胞表面和病毒1 增强了慢病毒基因递送到哺乳动物细胞 坏死性到凋亡信号轴是炎症性肠病的基础 Devider：多种单倍型的长阅读重建 pyr1生物传感器驱动的全基因组CRISPR筛选，用于改善Kluyveromyces Marxianus的单甲苯样产生 果糖-2,6-双磷酸盐恢复TDP-43病理 - bean（psophocarpus tetragonolobus）
蛋白质tau的抽象聚集定义了tauopathies，其中包括阿尔茨海默氏病和额颞痴呆。特定的神经元亚型有选择地容易受到tau聚集的影响，随后的功能障碍和死亡，但潜在的机制尚不清楚。系统地揭示了控制人类神经元中Tau聚集体积累的细胞因子，我们在IPSC衍生的神经元中进行了基于基因组CRISPRI的修饰筛网。屏幕发现了预期的途径，包括自噬，以及意外的途径，包括ufmylation和GPI锚构成。我们发现E3泛素连接酶CUL5 SOCS4是人类神经元中tau水平的有效修饰符，泛素化tau，与小鼠和人类中的auopanty的脆弱性相关。线粒体功能的破坏会促进tau的蛋白酶体错误处理，从而产生tau蛋白水解片段
将具有光合活性的藻类叶绿体纳入培养的哺乳动物细胞中，以实现动物的光合作用
摘要：叶绿体是通过蓝藻类共生体与宿主内共生进化而来的光合细胞器。许多研究试图分离完整的叶绿体来分析其形态特征和光合活性。尽管一些研究将分离的叶绿体引入不同物种的细胞中，但其光合活性尚未得到证实。在本研究中，我们从原始红藻 Cyanidioschyzon merolae 中分离了具有光合活性的叶绿体，并通过共培养将其整合到培养的哺乳动物细胞中。整合的叶绿体保留了其细胞内囊体的结构，并保持在细胞质中，被细胞核附近的线粒体包围。此外，整合的叶绿体在整合后至少 2 天内在培养的哺乳动物细胞中保持光系统 II 的电子传递活性。我们的自上而下的基于合成生物学的方法可以作为创造人工光合动物细胞的基础。
微生物群：哺乳动物健康、生产力和生殖成功的关键调节器
微生物群与哺乳动物生理密切相关，对健康、生产力和生殖功能有重大影响。正常微生物群通过以下关键机制与宿主相互作用：充当抵御病原体的保护屏障、维持粘膜屏障完整性、协助营养代谢和调节免疫反应。因此，支持宿主的生长发育，并提供针对病原体和有毒物质的保护。微生物群显著影响大脑发育和行为，这已由受控实验室实验和人体临床研究的综合结果证明。这些前景表明，肠道微生物群通过肠脑轴影响神经发育过程、调节应激反应并影响认知功能。农场动物胃肠道中的微生物群将摄入的饲料分解并发酵成营养物质，用于生产肉和牛奶。在肠道微生物群的有益副产物中，短链脂肪酸 (SCFA) 因其在哺乳动物疾病预防和各种生产方面促进中的重要作用而特别值得注意。微生物群在哺乳动物的生殖激素系统中起着关键作用，可提高两性的生殖能力并促进母婴联系，从而成为维持哺乳动物生存的关键因素。微生物群是影响哺乳动物生殖成功率和生产特征的关键因素。均衡的微生物群可改善营养吸收和代谢效率，从而提高生长率、增加产奶量并增强整体健康状况。此外，它还能调节雌激素和孕酮等关键生殖激素，这些激素对于成功受孕和怀孕至关重要。了解肠道微生物群的作用可为优化育种和改善生产结果提供宝贵见解，促进农业和兽医学的发展。本研究强调了哺乳动物微生物群的关键生态作用，强调了它们对健康、生产力和生殖成功的必要贡献。通过整合人类和兽医的观点，它展示了微生物群落如何增强跨物种的免疫功能、代谢过程和激素调节，提供了有益于临床和农业进步的见解。
从哺乳动物细胞和固定组织中分离基因组DNA从哺乳动物细胞和固定组织中分离基因组DNA
获得用于遗传研究的DNA已成为几乎所有生物医学研究的重要组成部分。本单元为全血，人体组织，培养细胞和唾液/颊拭子的简单，成本效益的DNA制备提供了更新。使用新鲜或冷冻样品时，可以常规地分离出适合下游测定法的高分子重量DNA，例如基因分型阵列或下一代测序。DNA也可以从福尔马林固定的石蜡装置（FFPE）组织中分离出来，尽管它更具挑战性，并且在下游应用中存在局限性，该DNA适合使用。在过去的几十年中，商业套件的可用性和成本降低使它们在该领域中的使用引起了人们的关注。有许多提供类似类型的提取套件的供应商，这是从人类标本中获得高质量DNA的一种经济高效的选择。大多数商业上可用的提取方法不再需要使用有毒化学物质，例如苯酚和氯仿，也使它们成为研究人员的更安全选择。商用套件通常在DNA的产量和质量方面具有手动方法（Chacon-Cortes＆Griffiths，2014; Guha等，2018）。基本协议1描述
多样性，丰富和建模哺乳动物的占用率
dra。Alejandra Soto-Werschitz。 她在墨西哥，委内瑞拉和巴西的研究，教学，大学外展和公共科学传播方面拥有超过10年的经验。 ，她因其学术生涯而受到认可，为科学沟通项目做出了贡献，并作为Conahcyt-Mexico的Naɵonal研究人员（SNI）的成员而受到认可。 她拥有墨西哥Naɵ自主大学的生物学学士学位（1994年），墨西哥生态学AC，墨西哥的野生动植物管理科学硕士（2000年）和博士学位。在应用生态学上，重点是巴西联邦拉夫拉斯大学的零散的生态系统和农业生态系统。 目前，她是墨西哥Querétaro大学生态学和动物多样性学术组的成员，是Scienɵstextension专家。 她的项目涵盖了生态学，动物生态学，生物多样性保护，气候变化，占用模型，再现动物行为以及人类介入，Fragmentaɵon和栖息地丧失对不同生态系统中乳腺多样性的影响。 她的工作已经在公立大学，公民社会，政府和非政府组织和社区之间建立了牢固的联系，所有这些都为野生动物保护节的好处而建立了联系。Alejandra Soto-Werschitz。她在墨西哥，委内瑞拉和巴西的研究，教学，大学外展和公共科学传播方面拥有超过10年的经验。，她因其学术生涯而受到认可，为科学沟通项目做出了贡献，并作为Conahcyt-Mexico的Naɵonal研究人员（SNI）的成员而受到认可。她拥有墨西哥Naɵ自主大学的生物学学士学位（1994年），墨西哥生态学AC，墨西哥的野生动植物管理科学硕士（2000年）和博士学位。在应用生态学上，重点是巴西联邦拉夫拉斯大学的零散的生态系统和农业生态系统。目前，她是墨西哥Querétaro大学生态学和动物多样性学术组的成员，是Scienɵstextension专家。她的项目涵盖了生态学，动物生态学，生物多样性保护，气候变化，占用模型，再现动物行为以及人类介入，Fragmentaɵon和栖息地丧失对不同生态系统中乳腺多样性的影响。她的工作已经在公立大学，公民社会，政府和非政府组织和社区之间建立了牢固的联系，所有这些都为野生动物保护节的好处而建立了联系。
刺激哺乳动物胚胎发育的信号
胚胎发育受到钙（Ca 2+）信号的刺激，这些信号是通过受精的精子在卵细胞质中产生的。通过卵子形成卵。他们经过一个称为减数分裂的细胞分裂，在此过程中，它们的二倍体染色体数量减半，并通过越过新的遗传组合创建新的遗传组合。在形成过程中，卵还获得了产生Ca 2+信号所必需的细胞成分，并支持新形成的胚胎的发展。离子化钙是细胞在许多生物过程中使用的通用二信使，卵会形成“工具包”，这是信号传导所需的一组分子。 减数分裂停止了两次，这些逮捕由调节蛋白的复杂相互作用控制。 第一次减数分裂持续时间持续到青春期后，当时黄体激素激素刺激了减数分裂的恢复。 细胞周期在排卵前的第二个减数分裂分裂的中间再次停止。 男配子的结合发生在输卵管中。 配子融合后，精子从卵子的细胞内存储中释放了Ca 2+，在哺乳动物中，在哺乳动物的细胞内释放，然后是重复的Ca 2+尖峰，称为Ca 2+的振荡，在持续使用几个小时的细胞质中。 下游传感器蛋白有助于解码信号并刺激其他分子，这些分子的作用是正确发育所必需的，包括那些有助于防止其他精子细胞融合到卵中的分子，以及那些有助于从第二次减数分裂骤停，结束减数分裂并进入第一个有丝分裂细胞分裂的卵子的分子。离子化钙是细胞在许多生物过程中使用的通用二信使，卵会形成“工具包”，这是信号传导所需的一组分子。减数分裂停止了两次，这些逮捕由调节蛋白的复杂相互作用控制。第一次减数分裂持续时间持续到青春期后，当时黄体激素激素刺激了减数分裂的恢复。细胞周期在排卵前的第二个减数分裂分裂的中间再次停止。男配子的结合发生在输卵管中。配子融合后，精子从卵子的细胞内存储中释放了Ca 2+，在哺乳动物中，在哺乳动物的细胞内释放，然后是重复的Ca 2+尖峰，称为Ca 2+的振荡，在持续使用几个小时的细胞质中。下游传感器蛋白有助于解码信号并刺激其他分子，这些分子的作用是正确发育所必需的，包括那些有助于防止其他精子细胞融合到卵中的分子，以及那些有助于从第二次减数分裂骤停，结束减数分裂并进入第一个有丝分裂细胞分裂的卵子的分子。在这里我回顾了鸡蛋形成的主要步骤，讨论生成Ca 2+
哺乳动物前脑中多个时间尺度的层次梯度
皮质回路的许多解剖和生理特征，从突触的生物物理特性到不同神经元类型之间的连接模式，都表现出从感觉区域到联想区域的层级轴的一致变化。值得注意的是，静息状态下神经活动的时间相关性尺度（称为内在时间尺度）在灵长类动物和啮齿动物中都沿着这一层级系统地增加，类似于空间受体场的规模和复杂性不断增加。然而，任务相关活动的时间尺度如何在大脑区域间变化，以及它们的层级组织是否在不同哺乳动物物种中一致出现仍未得到探索。在这里，我们表明，内在时间尺度和任务相关活动的时间尺度在猴子、大鼠和小鼠的皮质中都遵循类似的层级梯度。我们还发现，这些时间尺度在皮层和基底神经节中以类似的方式共同变化，而丘脑活动的时间尺度比皮层时间尺度短，并且不符合其皮层投影预测的层次顺序。这些结果表明，皮层时间尺度的层次梯度可能是哺乳动物大脑皮层内回路的普遍特征。