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祖先糖蛋白激素受体途径控制秀丽隐杆线虫的生长
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。
medaka（oryzias latipes）发起求爱并在深夜产卵：实地观察的见解
实验室实验是使用模型生物阐明生物学作用的。然而，生物的自然栖息地本质上比实验室中的栖息地更为复杂。为了补充实验室实验，我们对广泛用作模型有机体的小型淡水鱼Medaka（Oryzias latipes）进行了现场观测，以阐明其在自然环境中的生态学和行为。我们的结果表明，Medaka在深夜发起求爱和产卵，比预先想象的要早得多。日本Gifu繁殖季节的产卵时间的夜间视频观察（日落：19：00; Sunrise：5：00）揭示了午夜左右产后的Medaka雌性。行为分析表明，Medaka一直不活跃到23:00，活动从0:00增加，从1:00到3:00达到峰值。fur-hoverore，在0:00到4:00之间观察到男性求爱的大幅增加。这些发现提供了第一个经验证据，即Medaka交配开始比以前在实验室中报道的要早，就像早晨在轻度发作之前或之后一样。这项研究强调了现场观察在揭示实验室环境中可能忽略的有机生物学的关键方面的重要性。
疾病的标志：mRNA 修饰如何影响遗传和获得性病理
RNA 修饰最近已成为基因表达调控中广泛而复杂的一个方面。它们被统称为表观转录组，包括 170 多种对 RNA 命运具有深远影响的不同化学修饰。这些修饰可以发生在所有 RNA 物种中，包括信使 RNA (mRNA) 和非编码 RNA (ncRNA)。在 mRNA 中，书写者、擦除者和阅读者对化学标记的沉积、去除和识别会影响其结构、定位、稳定性和翻译。反过来，这会调节关键的分子和细胞过程，例如 RNA 代谢、细胞周期、细胞凋亡等。鉴于表观转录组标记与细胞和生物体功能的相关性，毫不奇怪，在包括癌症、神经系统和代谢疾病在内的多种人类疾病中都观察到了表观转录组标记的改变。在这里，我们将回顾主要类型的 mRNA 修饰和编辑过程以及参与其代谢的酶，并描述它们对人类疾病的影响。我们在更新的目录中介绍了当前的知识。我们还将讨论有关表观转录组标记串扰的新证据，以及这种相互作用对 mRNA 修饰动态的影响。了解这一复杂的调节层如何影响人类病理学的进程最终将导致其向新的表观转录组治疗策略的开发。
合成生物学在革新微生物合成和药物发现方面的前景
摘要 合成生物学 (SynBio) 是一个新兴的研究领域，在设计、设计和构建自然界中不存在的新型微生物合成细胞或重新设计现有细胞以实现工业用途方面具有巨大潜力。系统生物学力求从多个维度理解生物学，从分子和细胞水平开始，逐渐发展到组织和生物体水平，并将细胞描述为复杂的信息处理系统。另一方面，合成生物学则进一步发展，努力从头开始开发和创建其系统。合成生物学现在应用于开发用于预防人类疾病的新型治疗药物、扩大工业流程并实现以前无法实现的工业成果。这是通过 DNA 测序和合成技术的重大突破以及从合成化学和系统生物学中获得的见解实现的。合成生物学技术允许在微生物中引入改进的合成代谢功能，从而能够合成一系列药理学相关的化合物以进行药物探索。合成生物学的应用范围很广，从寻找新方法到使工业化学合成过程更具可持续性，以及改进治疗方式的微生物合成。因此，这项研究强调了合成生物学提供的几项创新、良好潜力和未来方向，提出了改进工业微生物合成以进行药物探索。
表征 - 延迟延迟诱发的反应 -
1 Department of Biomedical Engineering, Northwestern University, Evanston, IL, United States of America 2 Department of Neuroscience, Northwestern University, Chicago, IL, United States of America 3 Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Northwestern University, Chicago, IL, United States of America 4 Shirley Ryan AbilityLab, Chicago, IL, United States of America 5 Department of Biomedical Engineering, Duke University,美国北卡罗来纳州达勒姆市6 6美国电气和计算机工程系，杜克大学，美国北卡罗来纳州达勒姆大学7 7神经生物学系，杜克大学，北卡罗来纳州杜克大学，美国北卡罗来纳州，美国神经外科8，杜克大学，杜克大学，美国北卡罗来纳州达勒姆大学，美国北卡罗来纳州杜克大学，美国北卡罗来纳州，美国杜克大学，美国杜克大学，美国9号，杜克大学，美国杜克大学，美国杜克大学，美国杜克大学，美国杜克大学。杜克大学，美国北卡罗来纳州达勒姆大学11号工程系，剑桥大学，剑桥大学，英国12号生物生物学和解剖学系，芝加哥大学，芝加哥大学，伊利诺伊州，美国伊利诺伊州13芝加哥芝加哥芝加哥大学芝加哥大学，芝加哥大学，芝加哥大学，美国伊利诺伊州伊利诺伊州芝加哥大学14 NEUROSCIENT INTICATION，美国芝加哥，芝加哥，芝加哥，芝加哥，芝加哥，芝加哥。被解决。
表型组学方法揭示了对慢性高温的综合发育反应的种间差异
表型组学，即高维生物体表型分析，是一种量化复杂发育对高温反应的解决方案。'能量代理性状'（EPT）通过视频像素值波动来测量表型，即不同时间频率下的能量值谱。尽管它们已被证明可有效测量复杂且动态发育生物的生物学特性，但它们在评估不同物种的环境敏感性方面的效用尚未得到检验。利用 EPT，我们评估了三种淡水蜗牛胚胎的相对热敏感性，这三种蜗牛的发育事件时间存在显著差异。在 20°C 和 25°C 的两个温度下，每小时对 Lymnaea stagnalis、Radix balthica 和 Physella acuta 的胚胎进行视频拍摄，记录它们的胚胎发育过程。视频用于计算它们胚胎发育期间以及发育过程中各个生理窗口内的 EPT。发育过程中能量光谱的变化表明，不同物种之间的热敏感性存在明显差异，表明 R. balthica 胚胎的胚胎生理和行为总体敏感性相对较高，发育窗口特异性热响应反映了可观察生理的个体发育差异，以及温度引起的生理事件时间变化。EPT 可以比较高维光谱表型，为持续评估发育个体的敏感性提供了独特的能力。这种综合性和可扩展的表型分析是更好地了解不同物种早期生命阶段敏感性的先决条件。
与切丁酶相关的解旋酶可以抵抗衰老……
摘要 31 协调细胞对压力的反应对于整个生命周期的健康至关重要。 32 转录因子 SKN-1 是一种必需的稳态因子，可介导应激环境中的生存和细胞功能障碍，但 SKN-1 的组成性激活会导致过早衰老，从而 34 揭示了关闭细胞保护途径的重要性。在这里，我们确定了秀丽隐杆线虫两个纤毛 ASI 神经元中的 SKN-1 激活如何导致生物体转录能力增加 36 ，从而驱动外周组织的多效性结果。除了几类非编码 RNA 的表达增加外，ASI 神经元中已确定的 37 SKN-1 应激反应和脂质代谢基因类 RNA 的表达增加，定义了具有组成性 SKN-1 激活和健康寿命缩短的动物的分子特征。我们揭示了 neddylation 是 SKN-1 稳态调节器的一种新型 40 调节剂，可介导肠道细胞内 SKN-1 的丰度。此外，41 肠道中 dicer 相关的 DExD/H-box 解旋酶 drh-1 的 RNAi 非依赖性活性可以对抗 42 异常 SKN-1 转录激活的影响并延缓与年龄相关的健康状况下降。43 综上所述，我们的研究结果揭示了一种细胞非自主回路，可响应感觉神经系统中过度的 SKN-1 转录活性来维持生物体水平的 44 稳态。45 46 47 48
朝着全球昆虫生物多样性监测的工具包
1 German Centre for Integrative Biodiversity Research Halle-Jena-Leipzig, Puschstrasse 4, Leipzig 04103, Germany 2 Department of Computer Science, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Von-Seckendorff-Platz 1 06120 Halle, Germany 3 Department of Ecosystem Services, Helmholtz-Centre for Environmental Research - UFZ, Permoserstr.15，莱比锡04318，德国4弗里德里希·席勒大学耶拿大学，生物多样性研究所，多恩伯格·斯特劳斯·斯特劳斯特（DornburgerStraße）159，耶拿（Jena）07743，德国5号，德国5个生物学系，马尔堡大学动物生态学系，马尔堡大学，卡尔·沃尔·弗里斯·弗里斯·弗里斯·弗里斯·弗里斯·斯特拉·斯特拉·斯特拉·斯特拉·斯特拉斯8，马尔伯格35043，c. MøllersEllé8，Aarhus C 8000，丹麦7号北极研究中心，奥勒斯大学，Ole蠕虫Allé1，Aarhus C 8000，丹麦8日生生态学系，瑞典农业科学大学生态学系（SLU），ULLSVäg18b，UllsVäg18b，Uppsala 75651，瑞典语和瑞典语环境，瑞典语和演奏。科学，FI-00014赫尔辛基大学，赫尔辛基，芬兰10科学系，Biometrio.earth，Schoenemann-Str博士。38, Saarbrücken 66123 Deutschland, Germany 11 Swiss Federal Research Institute WSL, Zürcherstrasse 111, Birmensdorf CH-8903, Switzerland 12 Swiss Ornithological Institute, Seerose 1, Sempach 6204, Switzerland 13 Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics, Sciencepark 904, Amsterdam 1098 XH，荷兰14环境系统科学系，苏黎世，苏黎世，Universitätstrasse16苏黎世8092，瑞士
社会和环境传播在野生小鼠中传播不同的肠道微生物
肠道微生物塑造了生物学的许多方面，但是这些关键细菌在天然种群中如何在宿主之间传播的方式仍然很少了解。最近在哺乳动物中的工作强调了通过社会接触的传播或通过环境接触的间接传播传播，但是尚未直接评估不同途径的相对重要性。在这里，我们使用了一种新型的基于射频识别的跟踪系统来收集有关野生小鼠（Apodemus sylvaticus）中有关社会关系，太空使用和微栖息地的长期高分辨率数据，同时定期表征其肠道菌群的16S核糖体RNA分析。通过对所得数据的概率建模，我们分别通过社交网络捕获并在家庭范围重叠的社会和环境传播的积极和统计上不同的信号。引人注目的是，具有不同生物学属性的微生物驱动了这些不同的传播信号。虽然社交网络对微生物群的影响是由厌氧菌驱动的，但共享空间的效果最受了气化孢子形成细菌的影响。这些发现支持以下预测：社会接触对于耐氧耐受性较低的微生物的转移至关重要，而那些可以耐受氧或形式孢子的人可能能够通过环境间接传播。总体而言，这些结果表明社会和环境传播途径可以传播哺乳动物肠道菌群的生物学不同成员。
对转录因子剂量逐渐调制的非线性转录响应
与常见特征和疾病相关的基因组基因座通常是非编码的，并且可能影响基因表达，有时与目标基因中罕见的功能丧失变体相吻合。但是，我们对基因剂量逐渐变化如何影响分子，细胞和生物性状的理解是有限的。为了解决这一差距，我们使用CRISPR激活和失活引起了四个基因的基因表达的逐渐变化。使用靶向的单细胞多模式测序检查了三个与血细胞性状（GFI1B，NFE2和MYB）相关的三个主反式调节剂（GFI1B，NFE2和MYB）剂量调节的下游转录后果。我们表明，在TSS周围铺平的指导是调节各种倍数变化范围内CIS基因表达的最有效方法，其染色质可及性和组蛋白标记的进一步影响在抑制和激活系统之间有所不同。我们的单细胞数据使我们能够精确地检测到数十个反式基因的细微基因表达变化，这表明这三个TF的剂量变化的许多反应是非线性的，包括非单调的行为，即使在限制了主调节器对副本数量或损失的折叠时，也是非单调的。我们发现剂量特性与基因约束有关，其中一些非线性反应富含疾病和GWAS基因。总体而言，我们的研究提供了一种直接且可扩展的方法，可以精确调节基因表达并在高分辨率下对其下游后果进行见解。