作者:V Hakim · 2020 — 这促使 Yves 尝试直接对生长中的植物施加力量。在... Bellaïche,“组织形态发生和模式形成中的力量”,Cell 153...
现在,研究人员比以往任何时候都更加重新思考机器人设计和控制的方式 - 从控制其行为的算法到他们制成的材料的原子结构。从这个角度来看,我们收集并评论了最新的多功能机器的努力,这些机器使用形状塑料材料和组件来适应不断变化的环境。为了构建我们的讨论,我们指出了机器人在不同尺寸和时标的机器人采用的生物适应策略。这种上下文化陷入了自适应形态发生的概念,该概念正式定义为一种设计策略,在该策略中,自适应机器人的形态和行为是通过统一的结构和驱动系统实现的。但是,自引入以来,该术语被更俗语地用于描述“需求进化”。我们通过给出表现出适应性形态发生的当前系统的例子。然后,概述了自适应形态发生的预测关键应用领域有助于探讨实现未来系统的道路上的挑战和可能性。我们通过提出绩效指标来基准测试这个新兴领域的结论。从这种角度来看,我们希望刺激材料科学家,机器人和生物学家之间的对话,并提供客观的晶状体,通过这些镜头,我们可以分析具有迅速变形特征的机器人的进度,这些特征会蚀了生物过程中可能的东西。
方法:由小鼠底型真皮匀浆组成的人工SG谱系限制性小众(即生化提示)和3D体系结构(即结构提示)是通过使用基于挤出的3D生物打印方法在体外构建的。然后将小鼠骨髓衍生的间充质干细胞(MSC)分化为人工SG谱系限制性小众的诱导SG细胞。分别分析了成对的纯生物化学提示,纯结构提示和两个提示的协同作用,将转录变化与结构提示解)。值得注意的是,仅筛选出对生化和结构提示响应差异表达的利基双反应基因,并筛选了将MSC命运转移到SG谱系的基因。通过抑制或激活候选二分之一反应基因来探索随后对SG分化的影响,分别在体外和体内进行了验证。
摘要动物发育由一组非常小的典型信号通路介导,例如 Wnt、Hedgehog、TGF-β、Notch 和 Hippo 通路。尽管曾被认为仅存在于动物中,但最近的基因组测序揭示了这些通路的组成部分也存在于动物最亲近的单细胞亲属中。这些发现引发了人们对这些发育通路的祖先功能及其在动物多细胞性出现中的潜在作用的疑问。在这里,我们通过开发对 Capsaspora owczarzaki 进行基因操作的技术,首次对单细胞生物中的任何这些发育通路进行了功能性表征,Capsaspora owczarzaki 是动物的近亲,表现出聚集性多细胞性。然后,我们使用这些工具来表征 Hippo 信号核效应物 YAP/TAZ/Yorkie (coYki) 的 Capsaspora 直系同源物,coYki 是动物组织大小的关键调节器。与基于动物研究的预期结果相反,我们发现 coYki 对细胞增殖并非必需,但可以调节细胞骨架动力学和多细胞结构的三维 (3D) 形状。我们进一步证明,单个 coYki 突变细胞的细胞骨架异常是 coYki 突变聚集体异常 3D 形状的基础。总之,这些发现表明 Hippo 通路在细胞骨架动力学和多细胞形态发生中发挥了祖先作用,早于动物多细胞性的起源,在进化过程中被用来调节细胞增殖。
摘要:嗜热链球菌 - 感染噬菌体是乳制品工业中的一个主要问题,尤其是与嗜热生产系统有关的问题。因此,已经进行了许多与全球乳制品行动中这种噬菌体的生物多样性有关的研究。在当前的综述中,我们概述了这些噬菌体的遗传和形态多样性,并通过比较蛋白质组的比较蛋白质组分析复制噬菌体的复制和形态发生模块来强调噬菌体中遗传镶嵌物的来源和程度。评估了选定的噬菌体编码受体结合蛋白(RBP)的系统发育,表明在某些情况下,RBP编码基因已分别获取到形态发生模块,从而突出了这些噬菌体的适应性。这篇综述进一步强调了这些噬菌体的遗传多样性群体所取得的显着进步,同时还总结了该研究领域的剩余知识差距。
单个 TBX1 拷贝的丢失是 22q11.2 缺失综合征大部分临床体征和症状的根源,22q11.2 缺失综合征是一种常见的遗传性疾病,以多种先天性异常和脑相关临床问题为特征,其中一些可能与血管有关。Tbx1 突变小鼠有脑血管异常,因此使其成为了解人类疾病的有用模型。在这里,我们发现 TBX1 在小鼠脑中的主要形态发生功能是通过调节 Vegfr3 来抑制血管分支形态发生。我们证明,在 Tbx1 突变背景下,使 Tbx1 表达域中的 Vegfr3 失活可增强脑血管分支和伪足形成,而增加该域中的 Vegfr3 表达则完全挽救了这些表型。使用内皮小管生成的体外模型也获得了类似的结果。总体而言,该研究结果提供了遗传证据,表明 VEGFR3 是小鼠脑内早期血管分支和丝状伪足形成的调节器,并且可能是 Tbx1 功能丧失导致的脑血管表型的介质。
茄子是世界上最重要的蔬菜之一,有些品种有刺。这些刺出现在叶子、茎和果萼上,在栽培、收获和运输过程中带来挑战,使其成为一种不受欢迎的农艺性状。然而,人们对茄子刺形态发生的遗传机制仍知之甚少,这阻碍了遗传改良。在本研究中,遗传分析表明,刺形态发生由一个显性核基因控制,称为 PE(带刺茄子)。随后的批量分离子 RNA 测序 (BSR-seq) 和连锁分析初步将 PE 定位至 6 号染色体。然后该基因座被精细定位至 1109 株植物分离种群中 9233 bp 的间隔,仅含有一个候选基因 SmLOG1,它编码一种 LONELY GUY (LOG) 家族细胞分裂素生物合成酶。通过转录组和 qRT-PCR 进行的表达分析表明,SmLOG1 主要在未成熟的刺中表达。针对刺亲本系“PI 381159”中的 SmLOG1 进行的 CRISPR-Cas9 敲除实验消除了所有组织中的刺,证实了其在刺形态发生中的关键作用。SmLOG1 的序列分析仅在非编码区内精确定位了变异。我们从位于 SmLOG1 启动子内 − 735-bp 处的一个独特 SNP 开发了一个切割扩增多态性序列 (CAPS) 标记,发现与 190 个茄子种质中的刺变异有显著关联。这些发现增强了我们对控制茄子刺发育的分子机制的理解,并促进了使用标记辅助选择 (MAS) 培育无刺品种。
• 文献中有许多名称 - 包括“形态发生基因” • DEV 基因 = 任何其表达有助于促进转基因或基因编辑组织的转化或再生 (TR) 的基因 • 源自发育和病理学基础研究的基因 • 但由于 TR 的一部分的激进干预,使用通常会大大偏离自然角色 • 这些包括……
摘要:微环境力学在损伤后的形态发生和免疫反应中起着至关重要的作用,但由于脊髓损伤 (SCI) 中脆弱的机械强度和氧化性生理环境阻碍了对微环境力学的探索。在这里,我们设计了具有与神经组织匹配的机械性能的对映体肽自组装水凝胶,以通过立体构象识别和随之而来的蛋白质亲和力差异持续操纵细胞膜张力和机械转导。D-对映体水凝胶诱导的细胞内张力松弛激活星形胶质细胞中的神经发生和 ECM 重塑,抑制促炎并促进小胶质细胞中的促再生,这显著促进了大鼠严重 SCI 模型中的神经保护和功能恢复。与非神经细胞相反,细胞内张力松弛诱导的形态发生可能是神经特性,因为下游的机械信号是由由此产生的神经源性形态变化激活的。总体而言,诱导细胞内张力松弛是促进神经再生的潜在有效策略。