1 加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系;美国加利福尼亚州伯克利市;2 加州大学创新基因组学研究所;3 加州大学伯克利分校加州定量生物科学研究所 (QB3);4 加州大学伯克利分校霍华德休斯医学研究所;美国加利福尼亚州伯克利市;5 加州大学伯克利分校地球与行星科学系;6 加州大学洛杉矶分校分子、细胞和发育生物学系;7 加州大学伯克利分校计算生物学中心;8 加州大学洛杉矶分校霍华德休斯医学研究所;9 格拉德斯通研究所;美国加利福尼亚州旧金山市;10 格拉德斯通-加州大学旧金山分校基因组免疫学研究所; 11 劳伦斯伯克利国家实验室分子生物物理和综合生物成像部;美国加利福尼亚州伯克利市;12 加利福尼亚大学伯克利分校化学系;美国加利福尼亚州伯克利市;
真核翻译起始因子 4E (EIF4E) 是许多植物物种中马铃薯病毒感染的已知易感因子。大麦黄花叶病毒病是由大麦黄花叶病毒 (BaYMV) 和大麦温和花叶病毒 (BaMMV) 引起的,可导致冬大麦产量损失高达 50%。秋季,幼小的大麦植株的根部被土传的根瘤寄生虫 Polymyxa graminis L. 感染,该寄生虫是病毒载体。病毒建立并系统性扩散到植物上部后,叶子上首先出现黄色花叶。在植物进一步发育的过程中,该病会导致叶子坏死,并且更易受霜冻伤害。由于 HvEIF4E 基因的 rym4 和 rym5 等位基因变体,超过三分之二的欧洲冬大麦品种对 BaYMV 和 BaMMV 具有抗性。然而,几种 BaYMV 和 BaMMV 菌株已经克服了 rym4 和 rym5 介导的抗性。因此,大麦育种需要新的抗性等位基因。因此,我们在 BaMMV/BaYMV 易感冬大麦品种“Igri”中通过 Cas9 内切酶对 EIF4E 基因进行了定向诱变。产生了小插入,导致翻译阅读框发生移位,从而导致 EIF4E 功能丧失。突变发生在原代突变体中已经处于纯合状态。它们的后代被证明总是纯合的并且完全抵抗 BaMMV 的机械接种。EIF4E 敲除植物表现出正常的生长习性并产生谷物,但产量受损。
感谢 Yabra Muvdi 提供的出色研究协助,他创建并估算了分类算法,并感谢 Miaomiao Zhang 和 Kelsey Shipman 为数据分析提供支持。Hansen 非常感谢 ERC Consolidator Grant 864863 的资金支持,感谢伦敦政治经济学院 STICERD 博士研究基金和英联邦奖学金委员会的 Lambert 的资金支持,感谢 Smith Richardson 和 John Templeton 基金会的 Bloom 的资金支持,感谢 Templeton 基金会和芝加哥大学布斯商学院的 Davis 的资金支持,感谢哈佛商学院的 Sadun 的资金支持。本文附带的精选可视化和数据可在 www.WFHmap.com 上找到。本文表达的观点为作者的观点,并不一定反映美国国家经济研究局的观点。
这种二分法的问题和有害性在于,原核生物最初在细胞学上被定义为负面的。换句话说,原核生物缺乏真核细胞的这种或那种特征:甚至油滴或凝聚层都符合这种负面定义。原核生物-真核生物二分法的任何优点在于它有助于理解真核生物,而真核生物可能是通过“原核”阶段进化而来的。随着重复(作为教义问答),原核生物-真核生物二分法只会让微生物学家轻易接受他们对原核生物之间关系几乎一无所知的事实;他们甚至对这一事实——当今最大的挑战之一——感到迟钝,即他们丝毫不了解原核生物和真核生物之间的关系。细菌之间的关系问题归结为“如果它不是真核生物,而是原核生物”,而要了解原核生物,我们只需确定大肠杆菌与真核生物有何不同。这并不是对创造性思维的邀请,也不是统一的生物学原理。这种真核生物-原核生物二分法是原核微生物学与真核微生物学之间的一道障碍。这种对微生物学的短视观点不仅未能认识到微生物关系问题的重要性,而且未能认识到今天难以解决的问题明天可能并非如此。自 20 世纪 50 年代以来,分子序列就被用于确定进化关系,而 Zuckerkandl 和 Pauling 的开创性文章“分子作为进化历史的记录”在 1965 年最令人信服地阐述了这一观点(36)。然而,记录表明,微生物学——最需要的生物科学——实际上对这些方法的意义和潜力视而不见。然而,在 20 世纪 70 年代末,情况发生了巨大变化。rRNA 序列已被证明是原核生物系统发育的关键(例如 8)。尽管原核生物在细胞和生理水平上没有提供可靠的系统发育排序特征,但它们的 rRNA 足以做到这一点。到 20 世纪 80 年代初,随着基于 rRNA 的原核生物系统发育开始出现,微生物学家开始(尽管非常缓慢地)重新意识到了解微生物系统发育的重要性。将所有原核生物视为同一种类的愚蠢做法,在古细菌(最初称为古细菌)的发现中得到了戏剧性的揭示。古细菌是一类完全出乎意料的原核生物,如果真要说有什么不同的话,那就是它与真核生物(真核生物)的关系比与其他原核生物(真正的)细菌(11、13、32、34)的关系更密切。即便如此,真核生物的力量——
因此,跨个体、跨场景的脑电分析方法逐渐成为研究热点。越来越多的研究人员将广泛应用脑 电信号分析的特征于跨个体、跨场景的脑电信号分析研究中。 Touryan 等人采用经典的独立成分分 析的特征分析方法描述特征空间,计算功率谱密度( Power Spectral Density , PSD ),并采用顺序 前向浮动选择方法识别频谱特征中的独立成分集,结果表明该方法可以识别出跨场景脑电信号中的 共同成分 [88] 。 Kakkos 等人采用了特征融合的方法,将 PSD 与功能连接特征相结合,提高了跨场景 分类的性能,并证明了脑特征融合在跨场景中的应用更为有效 [89] 。 Xing 等人将模糊熵特征用于跨 场景脑电信号分析,发现模糊熵特征相对于其他特征更能适合跨场景 [90] 。卷积神经网络 ( Convolutional Neural Networks , CNN )和递归神经网络( Recurrent Neural Networks , RNN )等基 于深度学习的新型跨任务模型在跨场景脑电分析中展现了巨大潜力。这些模型能够自动提取特征和 学习复杂的脑电特征,从而有效地缩小不同任务和场景之间的差距,提高模型的泛化能力 [91][92][93] 。 近年来,一些跨学科的方法被创新性地应用于跨场景研究, Zhao 等人提出了一种跨学科的对齐多 源域自适应方法,用于跨个体的 EEG 疲劳状态评估,显著提高了模型的泛化能力 [94] , Zhou 等人在 此基础上进行改进,提出了一种跨任务域自适应方法,有效提升了跨场景认知诊断的性能 [95] 。
几代人满足自己的需求(https://www.un.org/sustainabledevelvement/development-agenda)。第四代国际论坛于2009年提出的以下围绕可持续性:核能系统将提供可持续的能源产生,以符合清洁的空气目标,并为全球能源生产提供系统的长期可用性和有效的燃料利用。They will minimise and manage their nuclear waste and notably reduce the long-term management burden, thereby improving protection for the public health and the environment (https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_9502/generation-iv-goals) 8 In September 2018, the US Department of Energy (DOE) and the Department for Business, Energy, and Industrial Strategy (BEIS) signed the Civil Nuclear Energy Research
2.1 真核信使 RNA 测序 ................................................................................................ 5 2.2 转录组测序 .............................................................................................................. 5 2.3 真核小 RNA 测序 ................................................................................................ 6 2.4 真核环状 RNA 测序 ............................................................................................. 6 2.5 真核全转录组测序 ............................................................................................. 6 2.6 长读转录组测序 ............................................................................................. 6 2.7 单细胞转录组测序 ............................................................................................. 7 3. 表观遗传学测序 ............................................................................................. 8 4. 预制文库测序 ............................................................................................. 9
摘要 原核生物通过横向基因转移 (LGT) 从环境中获取基因。环境 DNA 的重组可以防止有害突变的积累,但第一批真核生物放弃了 LGT,转而选择有性生殖。我们在此开发了一个单倍体群体经历 LGT 的理论模型,其中包括两个新参数,即基因组大小和重组长度,这两个参数被以前的理论模型忽略了。真核生物的复杂性与更大的基因组有关,我们证明 LGT 的好处会随着基因组大小的增加而迅速下降。只有通过增加重组长度(与基因组大小相同的数量级)才能抵抗较大基因组的退化——就像在减数分裂中发生的那样。我们的研究结果可以解释在早期真核生物进化过程中对有性细胞融合和相互重组进化的强大选择压力——减数分裂性别的起源。
北冰洋(AO)环境恶劣,温度低、冰盖大、海冰周期性冻结和融化,为微生物提供了多样化的栖息地。前期研究主要基于环境DNA对北冰洋上层水体或海冰中的微真核生物群落进行研究,而对北冰洋多样化环境中活跃微真核生物的组成成分则知之甚少。本研究通过对共提取的DNA和RNA进行高通量测序,对北冰洋从雪冰到1670 m深度海水范围内的微真核生物群落进行了垂直评估。与DNA提取物相比,RNA提取物能更准确地描述微真核生物群落结构和类群间相关性,对环境条件的反应也更为敏感。使用RNA:DNA比率作为主要分类群相对活性的代表,确定了主要微真核生物群落沿深度方向的代谢活性。共现网络分析表明,深海中的 Syndiniales 和甲藻/纤毛虫之间的寄生关系可能很重要。这项研究增加了我们对活跃微真核生物群落多样性的认识,并强调了使用基于 RNA 的测序而非基于 DNA 的测序来研究微真核生物群落与微真核生物对 AO 环境变量的反应之间的关系的重要性。
现在,您一定已经熟悉了真核生物的蛋白质编码基因指导相应 RNA 分子合成的过程。这个过程称为转录,发生在原核生物和真核生物中。原核生物中的过程更简单。原核生物只有一种 RNA 聚合酶,负责合成 mRNA 以及所有其他类型的 RNA 分子。此外,刚刚合成的 mRNA 能够指导蛋白质合成,因为细菌 mRNA 不需要进一步处理即可翻译。另一方面,真核生物有三种不同类型的 RNA 聚合酶,真核 mRNA 的合成由 RNA 聚合酶 II 催化,使用 dsDNA 的一条链作为模板。这个过程发生在细胞核中,由此产生的 RNA 分子被称为 hnRNA(异质核 RNA),因为它们