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Janelia Atalanta质粒为果蝇提供了一个简单有效的CRISPR/CAS9介导的同源性修复平台
。cc-by 4.0未经同行评审获得的未获得的国际许可证是作者/筹款人，他已授予Biorxiv的许可证，以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人（该版本发布于2024年5月11日。; https：//doi.org/10.1101/2023.06.17.545412 doi：biorxiv preprint
发育阶段，组织类型和性别对果蝇果蝇中DNA双链破裂修复的影响
精确修复DNA双链断裂（DSB）对于维持基因组完整性至关重要，因为无法修复DSB会导致细胞死亡。该细胞已经发展了DSB修复的两种主要机制：非同源最终连接（NHEJ）和同源性定向修复（HDR），其中包括单链退火（SSA）和同源重组（HR）。虽然已知某些因素（例如年龄和染色质的状态）会影响DSB修复途径的选择，但在多细胞生物中尚未阐明发育阶段，组织类型和性别的作用。通过分子分析DR-sophila melanogaster在各种胚胎发育阶段，幼虫和成人组织的影响，通过分子分析DR-白色测定法（Tide）。在维持规范（G1/S/S/G2/M）细胞周期的组织中，HR修复的比例最高，并且在两个末端分化和多倍体组织中都被抑制。为了确定性别对修复途径选择的影响，分析了男性和女性的不同组织中的修复。当分子检查含有大部分细胞的组织时，雄性和女性会占据相似的HR和NHEJ比例。然而，当使用DR-White分析的表型分析对男性和雌性前生殖细胞中DSB修复进行分析时，与雄性相比，女性的HR显着下降。这项研究描述了发育，组织特异性循环特征的影响，在某些情况下，性别对DSB修复结果的影响，强调了多细胞生物的修复的复杂性。
一种小分子方法可恢复果蝇（Drosophila suzukii）的归巢抑制基因驱动所针对的雌性不育表型
基于 CRISPR 的基因驱动为控制疾病传播媒介和农业害虫提供了良好的前景。成功的抑制型驱动面临的一个重大挑战是抗性等位基因的快速进化。减轻抗性发展的一种方法是使用多个 gRNA 靶向功能受限区域。在本研究中，我们构建了一个 3-gRNA 归巢基因驱动系统，该系统针对臭名昭著的水果害虫果蝇 (Drosophila suzukii) 的隐性雌性生育基因酪氨酸脱羧酶 2 (Tdc2)。我们的调查显示，生殖系中的归巢水平较低，但喂食章鱼胺可恢复 Tdc2 突变雌性的产卵缺陷，与其他抑制驱动目标相比，它更容易维持品系。我们在果蝇中测试了类似系统的有效性，并通过引入启动子-Cas9 转基因来构建额外的分裂驱动系统，以提高归巢效率。我们的研究结果表明，野生种群的遗传多态性可能限制基因驱动等位基因的传播，而位置效应对 Cas9 活性有深远的影响。此外，这项研究凸显了有条件地挽救基因驱动引起的雌性不育症的潜力，为基因驱动转基因昆虫的工业规模生产提供了宝贵的工具。
喂养果蝇的肠道微生物体来自年轻蝇和老蝇的微生物组
经历了最大的变化，因为它们与38天大的苍蝇明显分离。年龄被认为是解释组之间的差异（Anosim，p <0.001，r = 0.6281）的最重要因素，而不是对观察到的差异显示影响的饲料（p = 0.429，r = 0.0013）（图2a）。年龄相关的分离似乎是在样品中的几个属的特征2b）。这两个时间点的大多数样品与大多数观察到的OTU一起吸引了Origo，这表明潜在的共享组成。3.2。微生物富集可以调节衰老蝇中的微生物组组成。
喂养果蝇的肠道微生物体来自年轻蝇和老蝇的微生物组
越来越明显的是，肠道中的无数微生物在细胞内并附着在身体部位（或植物的根）上，对宿主起着至关重要的作用。尽管这已知数十年，但分子生物学的最新发展允许扩大对这些微生物的丰度和功能的洞察力。在这里，我们使用了醋果蝇果蝇（Drosophila Melanogaster），研究了整个苍蝇的适应性度量，分别喂养了从年轻或老蝇中收获的肠道微生物的悬浮液。我们的假设是，苍蝇具有“年轻微生物组”的组成性丰富，在老年时会更长，更敏捷（即的健康状态增加。我们的研究中传来了三个主要的回家信息：（1）年轻蝇和老蝇的肠道微生物群都有明显不同； （2）用年轻和老年微生物组的喂食果蝇改变了受体苍蝇的微生物组，（3）两种不同的微生物饮食对运动运动的活性或受体蝇的寿命没有任何影响，这与我们的工作假设相矛盾。结合在一起，这些结果为宿主与其微生物组之间的相互作用提供了新的见解，并清楚地表明，肠道移植和益生菌的表型作用可能是复杂的，不可预测的。
果蝇威利斯托尼的细胞免疫揭示了昆虫抗寄生虫防御的新复杂性
摘要：宿主的共同进化及其寄生虫具有效应血细胞类型的异质性，从而提供了具有可变有效性的免疫防御反应。在这项工作中，我们表征了果蝇威利斯托尼的血细胞，果蝇威利斯托尼是一种进化了具有广泛变化和高度可塑性的细胞免疫系统的物种。单克隆抗体并用于间接免疫荧光实验中，以表征血红素亚群，遵循其功能特征和分化。pagococytosis和寄生分析用于确定血细胞类型的功能特征。样品。我们确定了一种新的多核巨型血细胞（MGH）类型，该型在细胞免疫反应中对寄生虫的反应进行了区分。这些细胞通过核分裂和细胞融合在循环中分化，也可以源自中央造血器官淋巴腺。它们具有二元功能，因为它们通过吞噬作用吸收细菌，并参与了寄生虫的封装和消除。在这里，我们表明，在响应大型外国颗粒（例如寄生虫）中，MGHS具有区分，具有二元功能，并有助于高效的细胞免疫反应，类似于脊椎动物的异物巨细胞。
暑期课堂上通过视觉选择对果蝇进行 CRISPR/Cas9 基因编辑
(A) 顶部：将目标 Gal4（深蓝色，顶部构建体）与编码 Cas9 的版本 2 (V2) 供体菌株杂交，该菌株由 X 上的 vasa 启动子控制（未显示），而 CyO 上的供体构建体则包含 T2A。LexA 由 floxed 3xP3-RFP、黄色+ 盒标记，两侧是 Gal4 同源臂和 U6 驱动的向导 RNA（CyOHACKy.V2,y +、RFP +）。从上往下第三行：得到的 HACKed 染色体，其中 Gal4 ORF 已被破坏并由 T2A.LexA 替换，由视觉标记黄色+和 RFP+标记。底部：与 hs- Cre 杂交后，黄色 +、RFP + 盒被移除。
使用果蝇淀粉样蛋白毒性模型研究阿尔茨海默氏病
下降，尽管它可能涉及言语和视觉空间处理的损害（Knopman等，2021）。疾病进展的特征是总体下降，其中最终丢失了步行，吞咽和说话等基本身体功能的能力。患者平均诊断后的8年生活，但可以在疾病的末期（阿尔茨海默氏症协会，2020年）居住20年。在全球范围内，2019年，痴呆症的成本估计为2.8万亿美元（Nandi等，2022）。由于AD与衰老过程密切相关，因为由于医疗保健的发展，全球预期寿命持续上升，因此AD的患病率有望相应地增加，到2050年，案件几乎三倍（Nichols等人，2019年）。在英国国王，痴呆症和AD是2022年的大多数死亡（死亡注册摘要统计数据，英格兰和威尔士，2022年）。具体来说，他们造成65,967人死亡。当前，尽管最近的临床试验表现出一些最初的希望，但目前尚无可用的治疗策略可以阻止疾病的进展或扭转其进展。
果蝇的效用作为真菌感染模型
机会性真菌感染的全球影响很长一段时间（1）。然而，随着慢性和免疫抑制健康状况的增加，包括艾滋病毒/艾滋病，癌症，囊性纤维化和糖尿病，抗菌治疗和侵入性程序，使个人容易受到机会性感染的影响，这些感染的影响变得更加明显（1，2）。真菌通过直接感染宿主或通过其继发代谢产物，霉菌毒素，可能污染环境，食品和空气的颜料引起疾病（3）。这种疾病负担从超级到侵入性真菌感染范围，估计每年为100亿患者，每年死亡> 150万人死亡（2，4）。这些感染是由长期识别的病原体（如曲霉和白色念珠菌）（5-7）引起的，如Eumyycetoma（8、9）等被忽视的热带疾病以及新出现的病原体，例如念珠菌（10，11）。随着晚期分子和细胞生物学技术的发展，正在更详细地研究真菌致病性和毒力因子（12-14）。然而，随着新颖有效的抗真菌疗法的发展仍然不足，真菌威胁继续增长（15、16）。在2022年，世卫组织发布了WHO
果蝇幼虫大脑中高度不稳定的mRNA编码了动态调节的转录因子
每种 RNA 的水平取决于其产生率和衰变率之间的平衡。尽管先前的研究已经测量了组织培养和单细胞生物中整个基因组的 RNA 衰变，但很少有实验是在完整的复杂组织和器官中进行的。因此，尚不清楚在培养细胞中发现的 RNA 衰变决定因素是否在完整组织中保留，以及它们在邻近细胞类型之间是否不同以及在发育过程中是否受到调节。为了解决这些问题，我们通过使用 4-硫尿苷对整个培养的果蝇幼虫大脑进行代谢标记，测量了全基因组的 RNA 合成和衰变率。我们的分析表明，衰变率范围超过 100 倍，并且 RNA 稳定性与基因功能有关，编码转录因子的 mRNA 比参与核心代谢功能的 mRNA 稳定性低得多。令人惊讶的是，在转录因子 mRNA 中，更广泛使用的转录因子与在发育过程中仅短暂表达的转录因子之间存在明显的界限。编码瞬时转录因子的 mRNA 是大脑中最不稳定的。这些 mRNA 的特点是大多数细胞类型中的表观遗传沉默，如其富含组蛋白修饰 H3K27me3 所示。我们的数据表明存在针对这些瞬时表达的转录因子的 mRNA 不稳定机制，从而可以快速高精度地调节它们的水平。我们的研究还展示了一种测量完整器官或组织中 mRNA 转录和衰减率的通用方法，为了解 mRNA 稳定性在调节复杂发育程序中的作用提供了见解。