摘要 进化视角增强了我们对生物机制的理解。通过对近缘线虫物种秀丽隐杆线虫 (Cbr) 和秀丽隐杆线虫 (Cel) 之间的性别决定和 X 染色体剂量补偿机制的比较,发现控制这两个过程的遗传调控层次是保守的,但控制 X 表达的专门凝聚蛋白剂量补偿复合物 (DCC) 的 X 染色体靶标特异性和结合模式已经出现分歧。我们在 Cbr DCC 募集位点内发现了两个在 X 上高度富集的基序:13 bp MEX 和 30 bp MEX II。在具有一个或两个基序的多个拷贝的内源性募集位点中突变 MEX 或 MEX II 会降低结合,但仅去除所有基序会消除体内结合。因此,DCC 与 Cbr 募集位点的结合看起来是附加的。相反,DCC 与 Cel 募集位点的结合是协同的:即使只突变一个基序也会消除体内结合。尽管所有 X 染色体基序都具有 CAGGG 序列,但它们在其他方面已经分化,因此一个物种的基序无法在另一个物种中发挥作用。功能分化在体内和体外均已得到证实。Cbr MEX 中的单个核苷酸位置可以决定 Cel DCC 是否结合。DCC 靶标特异性的这种快速分化可能是建立线虫物种间生殖隔离的重要因素,并且与果蝇物种间 X 染色体剂量补偿的靶标特异性的保守性以及控制发育过程(例如从果蝇到小鼠的体型特征)的转录因子的靶标特异性的保守性形成了鲜明对比。
动物在其胃酸睾丸区内具有多种微生物群落。系统发育关系,饮食,肠道形态,宿主生理学和生态学都影响动物进化枝内和之间的微生物组组成。新兴的证据指出了宿主遗传学,同时在确定物种内的肠道微生物组成方面也发挥了作用。在这里,我们讨论了各种动物物种微生物组遗传力的最新进展。候选基因和基于发现的研究 - 小鼠,果蝇,Caenorhabditis秀丽隐杆线虫,牛,猪,家禽和狒狒揭示了可遗传的微生物类型的趋势,以及与塑造微生物组相关的宿主基因和途径。可遗传的肠道微生物在宿主物种中往往受到系统发育的限制。免疫和生长相关基因中的宿主遗传变异驱动肠内这些可遗传的细菌的丰富性。迄今为止,只有一小片生命之树的后生分支,这是一个有机会散发出寄宿机制的机制,这是一个领域。
目前大多数细胞生物学研究仅使用少数模型系统,包括酵母、拟南芥、果蝇、秀丽隐杆线虫、斑马鱼、小鼠和培养的哺乳动物细胞。理由很充分——对于许多生物学问题,最好的系统很可能在这些模型中找到。然而,在某些情况下,特别是随着科学家参与的问题不断扩大,最好的系统可能是一个研究较少的生物体。现代研究工具正在促进不寻常和有趣的生物体作为新兴模型系统的复兴。因此,我们预测,不断扩大的模型系统范围可能是未来细胞生物学的标志。
通过在1993年发现MicroRNA(miRNA),Victor Ambros1及其来自哈佛大学的群体为实现了研究领域的新里程碑做出了贡献。lin-4,其中包括与秀丽隐杆线虫的LIN-14 mRNA的3'未翻译区域(UTR)中的重复序列基序互补的序列。之后,Lin-4被视为蠕虫遗传学领域的发现。另一方面,直到发现第二个称为let-7的miRNA直到发现miRNA在包括人类在内的所有动物物种中都高度保守。
甲虫巨星Jannaschi(古细菌)1.7 100-200 X / 0.1-0.2 E. Coli K12(细菌)4.6 100-200× / 0.5-0.5-0.5-0.5-0-0。 1-1.2秀丽隐杆线虫(线虫蠕虫)97 80-100-100× / 8-10拟南芥(植物)125 80-100-100× / 10-13果蝇黑色素果(果蝇)180 80-100-100-100× / 15-18 Danio Rerio(斑马鱼)1400 30-50× / 42-70 HOMO SAPIENS(HUMAN)3300 30× / 99(浅层); ≥80×/≥264(DEP)Hordeum dufgarre(大麦)4200 30× / 126 BUFO BUFO(TOAD)5000 30× / 150× / 150× /
第 1 节讨论了与生物医学研究中常用的无脊椎动物模型的冷冻保存和其他长期保存方法相关的主题,包括果蝇、秀丽隐杆线虫和海胆。会议报告重点介绍了保存这些生物的现行方法和局限性,以及从保存其他无脊椎动物(如缓步动物、蚊子和黑水虻)中吸取的经验教训。会议讨论了干燥和休眠期作为保存方法的潜力。与会者讨论了该领域的差距和挑战,包括准确传播协议所需的培训活动;专门化与通用协议开发的好处;难以繁殖和冷冻保存的菌株和生物;以及与存储空间、样品管理和质量控制相关的问题。
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。
抽象的Argonaute(AGO)蛋白与小RNA相关,以指导其效应子在互补的转录本上。线虫秀丽隐杆线虫含有扩展的19个功能AGO蛋白质,其中许多尚未充分表征。在这项工作中,我们使用CRISPR-CAS9基因组编辑进行系统地分析了每一个秀丽隐杆线虫,以介绍GFP :: 3xflag标签。我们已经表征了整个发育过程中AGO的表达模式,鉴定了小的RNA结合补充,并确定了AGO丢失对小RNA种群和发育表型的影响。我们的分析表明将AGO的亚集分层分为不同的调节模块,并且数据的整合使我们发现了由于AGO损失而导致的新型应激诱导的生育能力和病原体反应表型。
连续氧化应激和聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP-1)激活发生在神经退行性疾病(例如帕金森病)中。PARP-1抑制作用可以逆转线粒体损伤,并具有神经保护作用。在先前的研究中,我们合成了褪黑激素衍生物6a(MD6A),并报告说它具有良好的抗氧化活性,并且显着降低了秀丽隐杆线虫中的α-突触核蛋白聚集。但是,基本机制在很大程度上是未知的。在本研究中,我们透露MD6A是一种潜在的PARP-1抑制剂,导致雷帕霉素/热休克因子1信号下调和减少热激蛋白4和6表达的哺乳动物Targe,从而有助于维持蛋白质稳态并改善线粒体功能。一起,这些发现表明MD6A可能是预防和治疗帕金森氏病的可行候选者。