。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证未通过同行评审获得证明)是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人(本版本发布于2023年5月22日。; https://doi.org/10.1101/2022.10.24.513541 doi:biorxiv Preprint
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2023 年 3 月 29 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.03.28.534654 doi:bioRxiv preprint
摘要 水平基因转移 (HGT) 可以使一种细菌物种中进化的性状转移到另一种细菌物种中。这有可能迅速促进新的适应轨迹,例如人畜共患疾病转移或抗生素耐药性。然而,要做到这一点,需要在给定的时间范围内消除重组障碍。这些障碍中最重要的是生态环境不同的物种在不同的生态位中的物理分离。在弯曲杆菌属中,存在生态环境各异的物种,从很少孤立的单宿主专化者到多宿主通化者,它们是人类细菌性胃肠炎最常见的全球病因。在这里,通过表征这些对比鲜明的生态环境,我们可以量化自然种群中同域和异域物种的 HGT。通过分析 30 种弯曲杆菌基因组中的受体和供体种群血统,我们发现在同一宿主中共存可导致物种间的 HGT 增加六倍。这占特定物种内所有 SNP 的 30%,并识别出具有宿主适应性和抗菌素耐药性等功能的高度重组基因。正如在一些动物和植物物种中所描述的那样,生态因素是细菌物种形成的主要进化力量,宿主景观的变化可以通过 HGT 促进不同物种的部分趋同。
BrainWAVE:一种跨物种无创刺激脑节律的灵活方法 缩写标题 BrainWAVE:无创刺激脑节律 作者及所属机构 Matthew K. Attokaren †1 、Nuri Jeong †1,2 、Lou Blanpain 1,2 、Abigail L. Paulson 1 、Kristie M. Garza 1,2 、Ben Borron 1 、Michael Walelign 1 、Jon Willie 3 、Annabelle C. Singer* 1,2 1. 佐治亚理工学院和埃默里大学库尔特生物医学工程系,美国佐治亚州亚特兰大 2. 埃默里大学神经科学研究生课程,生物和生物医学科学研究生部,美国佐治亚州亚特兰大 30322 3. 华盛顿大学神经外科、生物医学工程、精神病学、神经科学和神经病学,密苏里州圣路易斯 63110 †同等贡献 作者贡献 MKA、LB、ALP、KMG、BB、MW 和 ACS 设计研究、开发方法并贡献未发表的试剂/分析工具;MKA、ALP、LB、KMG、BB、NJ、JW 收集并分析数据;MKA、NJ、ACS 构思并撰写手稿;所有作者阅读并编辑手稿;JW 和 ACS 指导研究。 * 通讯地址为 asinger@gatech.edu 图表数量:5
在应用深度学习模型方面,最近的研究表明,可以从生物体的调控 DNA 预测内表型,例如 RNA 转录丰度。然而,由于训练以前类型的深度学习模型需要大量标记数据,这项工作仅限于具有大量标记数据用于特定任务的物种。在这里,我们介绍了 FloraBERT,这是一种基于迁移学习的深度学习模型,它能够改善对单个目标物种基因表达的预测,它通过利用来自所有植物的基因组组装形式的跨物种基因组信息来实现这一点。FloraBERT 的表现明显优于简单的 k 聚体袋基线模型,并且实现了与涉及不太复杂物种的先前工作相当的性能。此外,对 FloraBERT 学习参数的研究表明,训练过程编码了生物学上显着的信息,例如物种之间的分类相似性和启动子内核苷酸的位置相关性。为了方便未来的研究,我们在 GitHub 上公开了源代码和模型权重,网址为 https://github.com/benlevyx/florabert 。
摘要 RAS GTPases 是高度保守的蛋白质,参与有丝分裂原信号的调节。我们之前描述了一种由底物衔接蛋白 LZTR1 形成的新型 Cullin 3 RING E3 泛素连接酶复合物,该复合物结合、泛素化并促进 RAS GTPase RIT1 的蛋白酶体降解。此外,其他人还描述了这种复合物还负责经典 RAS GTPases 的泛素化。在这里,我们分析了果蝇和小鼠中 Lztr1 功能丧失突变体的表型,并证明了它们对 RIT1 直系同源物的生化偏好。此外,我们表明 Lztr1 在小鼠中是单倍体充足的,并且可以通过删除 Rit1 来挽救纯合无效等位基因的胚胎致死性。总体而言,我们的结果表明,在模型生物中,RIT1 直系同源物是 LZTR1 的首选底物。
嵌合可以发生在一个物种内,也可以发生在两个不同物种之间。后一种类型引起了科学家的兴趣,因为它可能是一种生成适合人类移植的器官的方法。提出的策略是从非人类动物胚胎(通常是猪)和人类干细胞中产生嵌合体。最终,在嵌合体成年后,干细胞捐赠者将接受来自嵌合体的新的类人器官移植。当然,跨物种和牺牲动物生命进行器官移植会带来一些道德负担,但嵌合体研究已经流行了几十年,并预示着那些需要移植的人可能会有一个更光明的未来。本模块的目标是让学生了解嵌合体研究的主题,特别是它与器官移植的关系,并引发围绕这一医学进步的伦理问题的健康辩论。
1 英国牛津大学约翰拉德克利夫医院纳菲尔德临床神经科学系、大脑功能性磁共振成像中心 (FMRIB) 威康综合神经影像中心,英国伦敦;2 英国伦敦国王学院生物医学工程系,英国伦敦;3 荷兰奈梅亨拉德堡德大学唐德斯大脑、认知和行为研究所,荷兰奈梅亨;4 美国亚特兰大埃默里大学亚特兰大儿童保健中心马库斯自闭症中心;5 英国牛津大学生理学、解剖学和遗传学系;6 德国马格德堡马格德堡大学生物学研究所;7 德国马格德堡莱布尼茨神经生物学研究所;8 英国牛津大学实验心理学系威康综合神经影像中心
本模块探讨了人兽嵌合体及其在器官移植生产中的应用所涉及的伦理问题。目前,美国有大量器官移植积压。器官移植的平均等待时间接近 5 年,每天约有 20 人死于等待移植的名单上。这场危机迫使人们制定新的移植器官获取策略。这些进展之一是利用嵌合体为接受者培育定制器官的前景。嵌合体是由两种遗传上不同的细胞组成的生物体。嵌合可以发生在一个物种内,也可以发生在两个不同物种之间。后一种嵌合体引起了科学家的兴趣,因为它可能是一种生成适合人类移植的器官的方法。提出的策略是从非人类动物胚胎(通常是猪)和人类干细胞中创造嵌合体。最终,在嵌合体成年后,干细胞捐赠者将接受嵌合体移植的新的类人器官。当然,杂交物种和牺牲动物生命进行器官移植会带来一些道德问题,但嵌合体研究已经流行了几十年,并预示着光明的未来。本模块的目标是让学生了解嵌合体研究的主题,特别是它与器官移植的关系,并引发关于这一医学进步的伦理问题的有益辩论。