秀丽隐杆线虫是一种用于研究发育和衰老遗传学的多功能模型生物,通过给线虫喂养表达特定 dsRNA 的细菌可以抑制其基因表达。之前已证实通过常规转基因技术过表达缺氧诱导因子 1 ( hif-1 ) 或热休克因子 1 ( hsf-1 ) 可延长线虫寿命。然而,目前尚不清楚其他基因过表达方法是否可行,尤其是随着基于 CRISPR 的技术的出现。本文中,我们表明,给经过基因改造以稳定表达 Cas9 衍生的合成转录因子的秀丽隐杆线虫喂养表达启动子特异性单向导 RNA (sgRNA) 的细菌也可以激活基因表达。我们证明,通过摄取针对 hif-1 或 hsf-1 各自启动子区域的 sgRNA 激活 CRISPR 可增加基因表达并延长秀丽隐杆线虫的寿命。此外,作为旨在使用 CRISPR 激活秀丽隐杆线虫的未来研究的计算机资源,我们提供了预测的启动子特异性 sgRNA 靶序列,用于超过 13,000 个秀丽隐杆线虫基因,并具有实验定义的转录起始位点。我们预计本文描述的方法和组件将有助于促进全基因组基因过表达研究,例如,通过将表达 sgRNA 的细菌喂给线虫来诱导转录,以识别衰老或其他感兴趣的表型的调节因子。
PAT 逆转录转座因子与其他逆转录因子的不同之处在于它们具有“分裂直接重复”结构,即发现内部 300bp 序列重复,每个因子末端约有一半重复。在带有 Northern 印迹的 Panagrellus redivivus 总 RNA 上检测到约 900nt 的非常丰富的转录本,其起始部分映射到 PAT 因子的优先删除部分。潜在对应的 ORF 编码具有羧基末端半胱氨酸基序的 265 个残基的蛋白质,据信这是逆转录因子中 GAG 蛋白的唯一特征。在 Northern 印迹上还检测到一个更暗淡的 1800nt 长的转录本,它位于第一个 ORF 的稍下游。该区域的预测蛋白质序列带有逆转录酶和 RNaseH 的典型基序,如在逆转录因子的 Pol 基因中发现的。肽基序与来自盘基网柄菌的DIRS-1元件最为相似。讨论了使用PAT元件作为秀丽隐杆线虫转座子标记系统的可能性。
在过去二十年中,发现一个基因的特征变异机制,由于全基因组测序和混合效应模型方法在定量遗传学中的进步,基因和机制的发现的速度增加了。研究已经确定了影响在牲畜,农作物,模型物种和人类中测得的各种特征的基因座的数量和影响,但是在任何物种中仅验证了少数基因和分子机制。之所以存在这种限制,是因为尽管有许多候选基因的证据有令人信服的证据,但在许多物种中,实验验证基因在定量性状中的作用很难(或不可能)。这些数据可以帮助阐明特征如何随时间变化以及这些变化基础的进化原理的模型。因此,对进化感兴趣的研究人员需要识别引起人群表型差异的基因和机制。但是,大多数物种具有高水平的遗传多样性,可以使许多小作用基因座的映射和特定基因的验证很难,即使不是不可能的话[1]。此外,文献中充满了许多定量性状基因座(QTL)(参见词汇表)的示例,这些示例已被鉴定,但没有使用精确的基因组操纵来验证,并没有使用精确的基因组操纵来验证,从而推断出对特质变异猜测的分子机制的推断。几种物种可以减轻这些局限性,并能够发现基因和机制,从而有助于理解种群跨种群特征变化的原因。
摘要:雷帕霉素 (mTOR) 激酶的机制靶点是促进健康和延长寿命的首要药物靶点之一。除雷帕霉素外,只有少数其他 mTOR 抑制剂被开发出来并被证明能够减缓衰老。我们使用机器学习来预测针对 mTOR 的新型小分子。我们选择了一种小分子 TKA001,基于对高靶向概率、低毒性、良好的物理化学性质和更好的 ADMET 特征的计算机预测。我们通过分子对接和分子动力学对 TKA001 结合进行了计算机建模。TKA001 在体外可有效抑制 TOR 复合物 1 和 2 信号传导。此外,TKA001 在体外可抑制人类癌细胞增殖并延长秀丽隐杆线虫的寿命,这表明 TKA001 能够在体内减缓衰老。
在脊椎动物中,甲状腺纤维蛋白是一种高度保守的糖蛋白激素,除了甲状腺刺激激素(TSH)外,它是TSH受体的有效配体。甲状腺激素被认为是其亚基GPA2和GPB5的最祖先糖蛋白激素和直系同源物,在脊椎动物和无脊椎动物中广泛保守。与TSH不同,甲状腺纤维蛋白神经内分泌系统的功能在很大程度上尚未探索。在这里,我们在秀丽隐杆线虫中确定了功能性甲状腺抑制蛋白样信号传导系统。我们表明,GPA2和GPB5的直系同源物以及甲状腺激素释放激素(TRH)相关的神经肽构成了促进秀丽隐杆线虫生长的神经内分泌途径。GPA2/GPB5信号是正常体型所必需的,并通过激活糖蛋白激素受体直立型FSHR-1来起作用。秀丽隐杆线虫GPA2和GPB5在体外增加了FSHR-1的cAMP信号传导。两个亚基均在肠神经元中表达,并通过向其神经胶质细胞和肠受体发出信号来促进生长。受损的GPA2/GPB5信号传导导致肠腔腹胀。此外,缺乏甲基抑制蛋白的信号传导的突变体显示出增加的排便周期。我们的研究表明,甲状腺激素GPA2/GPB5途径是一种古老的肠神经内分泌系统,可调节Ecdysozoans的肠道功能,并且可能在祖先中参与了对生物生长的控制。
摘要 转录适应是最近描述的一种现象,其中一个基因的突变会导致相关基因(称为适应基因)的转录调节。在分子水平上,有人提出,突变的 mRNA(而不是蛋白质功能的丧失)激活了这种反应。虽然已经在斑马鱼胚胎和小鼠细胞系中报道了几例转录适应的例子,但尚不清楚这种现象是否在后生动物中都观察到。我们在此报告了秀丽隐杆线虫的转录适应,并发现该过程需要与突变 mRNA 衰变有关的因子,就像在斑马鱼和小鼠中一样。我们进一步发现了对 Argonaute 蛋白和 Dicer 的需求,这些因子与小 RNA 成熟和转运到细胞核中有关。总之,这些结果为秀丽隐杆线虫的转录适应提供了证据,这是一种进一步研究潜在分子机制的有力模型。
进行了本研究,以评估昆虫致病性线虫,Steinernema Carpocapsae Weiser和三种昆虫病变真菌(Metarhizium arisopliae(Metschn。)(Metschn。)Sorokin,Trichoderma Harzianum Rifai和T. Viride Pers。)针对Spodoptera Frugiperda的第二和第四幼虫龄(J. E. Smith)。结果表明,CarpoCapeAe在接种后4天(DPI)使用叶片浸入法(DPI)的LC 50值分别为52.03和4.11感染力少年(IJS)ML -1,在接种后4天,在接种后使用叶片浸出方法,使脆性链球菌的第二和第四个幼虫龄出现了明显的死亡率。另一方面,三种测试的昆虫病作用真菌对弗鲁吉帕尔达链球菌的幼虫龄产生了较强的毒性。真菌T。arzianum在第二个幼虫龄(LC 50 = 1.1×10 7孢子ML -1)和M. Anisopliae上显示出最高的杀虫活性,在10 dpi后,在第四个幼虫龄(LC 50 = 1.5×10 7个孢子ML -1)上表现出最高的杀虫活性。我们的结果表明,在250 IJS ML -1的幼虫中完全抑制了帕克环链球菌和成年幼虫的成年出现。昆虫致病性线虫和真菌对S. frugiperda幼虫龄的致命作用表明,这些生物控制剂在这种侵入性昆虫的综合害虫管理程序中可能是有用的候选者。
线虫秀丽隐杆线虫是生物学研究中的关键模型生物,因为它与人类的遗传相似性及其在研究复杂过程中的效用。传统的图像分析方法(例如使用ImageJ的方法)是劳动密集型的,这导致了AI的整合。本研究介绍了一个具有三种机器学习模型的AI框架:Wor-Mgan,一种生成对抗网络,用于生成合成线虫图像以增强训练数据;蠕虫,用于精确运动跟踪;和蠕虫,以进行准确的解剖测量。一起,这些工具显着提高了表型分析的效率和准确性。wor-mai具有高通量数据集分析的巨大潜力,在系统生物学,药物发现和衰老方面进行了研究。该框架简化了工作流程,可以在秀丽隐杆线虫研究中更快,更精确的发现。
CD20抗原是一种跨膜蛋白,以前被描述为存在于广泛的正常和肿瘤B细胞上的PAN-B细胞标记。还发现了一小部分CD3+ T细胞表达CD20,这是Hultin等人首次报道的。在健康的外周血中(1)。Algino等。急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞性白血病(CLL)(2)患者的T细胞识别CD20(2)。 后一个报告显示,在某些偶尔的T细胞肿瘤病例中,CD20在T细胞上以异常现象出现(3,4)。 在类风湿关节炎患者中也可以看到T细胞上的 CD20,但发现这被认为是流动细胞仪(FCM)的伪像(5)。 Schuh等。 (6)在胸腺,骨髓和继发性淋巴器官中描述了它们,并且在多发性硬化症患者中也发现了它们在脑脊液中发现它们。 de Bruyn等。 (7)将它们描述为腹膜腹水流体中的TC1效应子记忆T细胞,患有卵巢癌患者。 关于CD20+ T细胞的起源,出现了以下假设。 根据假设,T细胞上的CD20分子是血液样本的离体储存的结果,该血样导致T-和B细胞之间的抗原交换(8)。 另一种方法是T细胞上的CD20表达是特定受体细胞介导的过程,称为trogococytosis或“剃须反应”。 在这种分子重组中 - 也称为“免疫突触 - ” T细胞可以从抗原呈递细胞中提取CD20,最终将其呈现在自己的表面上(7,9)。急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞性白血病(CLL)(2)患者的T细胞识别CD20(2)。后一个报告显示,在某些偶尔的T细胞肿瘤病例中,CD20在T细胞上以异常现象出现(3,4)。CD20,但发现这被认为是流动细胞仪(FCM)的伪像(5)。Schuh等。(6)在胸腺,骨髓和继发性淋巴器官中描述了它们,并且在多发性硬化症患者中也发现了它们在脑脊液中发现它们。de Bruyn等。(7)将它们描述为腹膜腹水流体中的TC1效应子记忆T细胞,患有卵巢癌患者。关于CD20+ T细胞的起源,出现了以下假设。根据假设,T细胞上的CD20分子是血液样本的离体储存的结果,该血样导致T-和B细胞之间的抗原交换(8)。另一种方法是T细胞上的CD20表达是特定受体细胞介导的过程,称为trogococytosis或“剃须反应”。在这种分子重组中 - 也称为“免疫突触 - ” T细胞可以从抗原呈递细胞中提取CD20,最终将其呈现在自己的表面上(7,9)。相反,Schuh等人。(6)旨在澄清这些问题,因此在CD3+/CD19-/CD20+,CD3+/CD19-/CD20- T-Cells和CD3-/CD19+/CD20+/B细胞上进行了细胞分类实验,从健康个体的外围血液中进行了pcr,并在每个种群上都在其量度上均可在每个人群中进行量子。如所述,CD3+ CD19-CD20+细胞本身转录CD20。在我们关于血液恶性肿瘤的诊断工作期间,我们注意到骨髓增生综合征(MDS),MGUS和MM患者的CD20+ T细胞百分比升高。因此,在诊断MM样品中观察到最高比例,在某些情况下,这些细胞的比例在淋巴细胞中达到30-35%。将这些数据与对照骨髓比进行比较时,我们测量了