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健身权衡和内共生的起源
内共生生物中，其中一种生物的细胞生活在另一种生物的细胞（或器官）中，在整个生命之树中，在各种各样的分类单元中都进化了很多次，并且通常涉及不同王国生物不同生物之间的亲密相互作用[1]。通过使特殊性获得完全新颖的特征，这种以前独立物种的进化合并在进化创新中具有重要作用[2]。共生介导的创新的显着例子包括自身肉芽的增长和氮固定的增益[4]。这种创新允许共生生物入侵新的生态区[5]，并导致形成了全新的生物群落，例如珊瑚礁。因此，内共生体的基础是跨越陆生，淡水和海洋栖息地的许多不同生态系统的功能[6]。通过开放新的生态机会，内共生植物可以充当关键创新，而在进化时段标准可以催化多样化和燃料适应性辐射[7-9]，尽管并非总是[10]。除了它们在生物多样性中的作用外，内共生性还可以通过将功能分隔为专业结构或器官，从而使更复杂的生物体的演变[11]，从而增加了有机体多功能性和模态性[12]。最重要的是，这在真核细胞的细胞器的共生起源中很明显，这些细胞的细胞器具有专门的代谢功能，如果在大量细胞质中表现出效率（或不可能）。这种提高的效率被认为提供了
年度报告2023
新举措首先，我们很高兴地宣布，DFG续签了研究培训小组（RTG）关于“进化基因调节”（Genevo）（日内沃）的资金，这是约翰内斯·古丹斯·伯滕·伯格大学Mainz（JGU）和IMB之间的一项工作。该计划由JGU和我本人的Susanne Foitzik领导，并调查了复杂和多层基因调节系统的发展和演变。日内沃将获得额外的700万欧元，直到2028年6月。其次，DFG批准了830万欧元的资金，用于“鲁棒性和弹性的R-loop监管”（4R）直到2028年。4R汇集了IMB，JGU和Mainz大学医学中心（UMC）的研究小组，由Brian Luke（IMB/ JGU）和我本人领导。这项倡议将深入研究R环对促进有机体鲁棒和弹性的复杂细胞过程的编排的深远影响。此外，莱茵兰 - 帕特纳特的科学与健康部提供了120万欧元，以资助新的临床科学家健康老龄化中心（CHA）计划，直到2026年。IMB，JGU和UMC之间的联合计划由Christof Niehrs（IMB），Wolfram Ruf（UMC）和Klaus Lieb（UMC）领导，并将为临床医生提供资助，以帮助他们建立独立研究计划，以研究衰老和与年龄相关的疾病。
健身权衡和内共生的起源
内共生生物中，其中一种生物的细胞生活在另一种生物的细胞（或器官）中，在整个生命之树中，在各种各样的分类单元中都进化了很多次，并且通常涉及不同王国生物不同生物之间的亲密相互作用[1]。通过使特殊性获得完全新颖的特征，这种以前独立物种的进化合并在进化创新中具有重要作用[2]。共生介导的创新的显着例子包括自身肉芽的增长和氮固定的增益[4]。这种创新允许共生生物入侵新的生态区[5]，并导致形成了全新的生物群落，例如珊瑚礁。因此，内共生体的基础是跨越陆生，淡水和海洋栖息地的许多不同生态系统的功能[6]。通过开放新的生态机会，内共生植物可以充当关键创新，而在进化时段标准可以催化多样化和燃料适应性辐射[7-9]，尽管并非总是[10]。除了它们在生物多样性中的作用外，内共生性还可以通过将功能分隔为专业结构或器官，从而使更复杂的生物体的演变[11]，从而增加了有机体多功能性和模态性[12]。最重要的是，这在真核细胞的细胞器的共生起源中很明显，这些细胞的细胞器具有专门的代谢功能，如果在大量细胞质中表现出效率（或不可能）。这种提高的效率被认为提供了
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。
认知科学辅修（COGNITS-MN）
认知与脑科学中心 58 心理学大楼 1835 Neil Avenue 哥伦布，OH 43210 http://cog.osu.edu 指导教师：Rachael Frush Holt 博士（holt.339@osu.edu） 认知科学是一门跨学科的心智研究，它结合了心理学、哲学、语言学、神经生物学和人工智能方法，研究知识在心智中的获取、处理和表现方式。 认知科学辅修课程至少包含五门课程，总计 15 个学分。 • 您不能使用您主修系的课程来满足辅修课程的要求，除非您的主修是心理学。 • 为满足领域/模块和选修课程要求而选择的课程必须来自至少两个不同的系。 • 您可以请求认知科学的本科导师批准非标准模块。 1. 必修基础认知科学概论：交叉列为 CSE 5531、Ling 5612、Philos 5830 和 Psych 5612。 2. 领域要求从以下六个领域中选择至少两门课程。神经生物学基础进化、生态与生物体生物学：4550 心理学：3313、3513、4501、5425、5614、5618、5870 言语与听力科学：5760 认知教育心理学：2309 工业与系统工程：3700 心理学：3310、3312、3550、4508 计算计算机科学与工程：3321、3521、5321、5522、
靶向选择素，siglecs和哺乳动物聚糖
聚糖参与细胞和有机生物学的基本方面，例如受体介导的细胞与正常过程和病原过程的基础的细胞相互作用。的确，细胞表面上的聚糖的致密层（糖蛋白）可以从某些细胞上的质膜延伸超过30 nm。细胞表面蛋白因此被嵌入在聚糖基质中。聚糖的各种功能与它们的各种结构相匹配。Glycans can be conjugated to proteins (to form glycoproteins , proteoglycans and glycosylphos- phatidylinositol (GPI)-anchored proteins) and lipids (to form glycolipids), or they can be secreted without conju- gation to other macromolecules (in the form of glycos- aminoglycans such作为透明质酸）。In humans, glycans are primarily constructed from ten monosaccharides: glucose (Glc), galactose (Gal), N -acetylglucosamine (GlcNAc), N -acetylgalactosamine (GalNAc), fucose (Fuc), xylose (Xyl), sialic acid (Neu5Ac), glucuronic acid (GlcA), mannose (Man) and id酸酸（IDOA）。通过与内质网和高尔基体相关的酶，将这些单糖的组装到聚糖中。单糖通过一种糖的异构碳和另一种羟基的糖苷碳连接在一起。糖苷键相对于异体碳（α与β）的方向影响聚糖的整体形状。因此，例如，乳糖galβ1-4Glc的符号是指通过葡萄糖C4上的β-糖苷键与羟基的半乳糖相关的。仅考虑这些因素，就有
新希望将衰老视为疾病并延迟
摘要：在全球过去几十年中，预期寿命已大大增加，具有重要的社会和医疗负担和成本。保持更长的健康并避免慢性病已成为基本问题。有机老化是一个复杂的过程，涉及组织功能的逐渐破坏和再生能力的丧失。最重要的衰老标志之一是细胞衰老，这是稳定的细胞周期停滞状态，这是对累积的细胞应激和损害的响应而发生的。细胞衰老是一种生理机制，既有利益和有害后果。衰老限制了肿瘤发生，终生组织损伤，并参与了不同的生物学过程，例如形态发生，再生和伤口愈合。然而，在老年人中，衰老细胞越来越多地积聚在几个器官中，并分泌衰老相关因素的组合，从而有助于各种与年龄相关的疾病（包括癌症）的发展。几项研究揭示了控制衰老表型的主要分子途径，以及调节其与免疫系统相互作用的途径。减弱与衰老相关的分泌表型（SASP）或消除衰老细胞的衰老已经成为旨在逆转或延迟衰老疾病发作的有吸引力的策略。在这里，我们回顾了目前旨在抑制鼻孔形态SASP的有害影响或通过“鼻溶剂”或基于免疫系统的方法有选择性地杀死衰落细胞的鼻疗法。这些最近的调查是对衰老病理和相关多重病毒的根本性的新控制。
“控制者”的力量：转座子介导的重复基因向新功能化进化
自从 Barbara McClintock 博士发现第一个转座子以来，转座因子 (TE) 的普遍性和多样性逐渐被人们认识到。作为基本的遗传成分，TE 不仅通过贡献功能序列（例如，调控元件或 McClintock 博士所说的“控制者”）而且通过改组基因组序列来推动生物体的进化。在后一种方面，TE 介导的基因复制促进了新基因的产生并引起了广泛的兴趣。为了顺应这一领域的发展，我们在此尝试通过关注不同类型的 TE 产生的复制中出现的共同规则来提供 TE 介导的复制的概述。具体而言，尽管不同 TE 的转座机制差异很大，但我们发现各种 TE 介导的复制机制有三个共同特点，包括末端绕行、模板转换和复发性转座。这三个特征导致一个共同的功能结果，即 TE 介导的重复倾向于发生外显子改组和新功能化。因此，突变机制的内在特性限制了这些重复的进化轨迹。我们最后讨论了该领域的未来，包括深入描述 TE 介导的重复的复制机制和功能。版权所有 © 2023，作者。中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国遗传学会。由 Elsevier Limited 和科学出版社出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
f -IU印第安纳波利斯学者
摘要：胃肠道（GI）疾病在整个美国都有很高的患病率。筛选和诊断方式通常很昂贵且侵入性，因此，人们不会有效地利用它们。缺乏适当的筛查和诊断评估可能会导致诊断性延迟，诊断时更晚期疾病以及发病率和死亡率更高。对肠道微生物组的研究表明，营养不良或有机体组成的不利改变是在各种胃肠道疾病的临床症状发作之前。gi疾病诊断研究导致朝着非胃肠道筛查的非侵入性方法的转变，包括测量挥发性有机化合物（VOC）的变化的化学检测测试，这些测试是细菌代谢的副产品，导致粪便的独特气味。这些工具中的许多都是昂贵的，不动的台式仪器，需要训练有素的个人来解释结果。这些属性使它们难以在临床环境中实施。另外，电子鼻子（电子鼻）是相对便宜的手持设备，可利用多传感器阵列和模式识别技术来分析VOC。The purpose of this review is to (1) highlight how dysbiosis impacts intestinal diseases and how VOC metabolites can be utilized to detect alterations in the microbiome, (2) summarize the available VOC analytical platforms that can be used to detect aberrancies in intestinal health, (3) define the current technological advancements and limitations of E-nose technology, and finally, (4) review the围绕几种肠道疾病的文献可以使用顶空VOC检测或预测疾病。
哺乳动物系统中的基因操作和靶向蛋白质降解：发现研究的实际考虑、技巧和窍门
要从机制上理解细胞和生物体生理学的分子途径，通常需要通过实验系统的扰动来推断因果关系。这可以通过基因操作或药物治疗来实现。一般来说，前一种方法适用于更广泛的目标，更精确，并且可以解决更细微的功能方面。尽管有这些明显的优势，但在哺乳动物系统中进行基因操作（即敲低、敲除、突变和标记）可能具有挑战性，因为存在传递问题、同源重组率低和表观遗传沉默。CRISPR-Cas9 的出现，加上可以在体外有效产生各种不同细胞类型的强大分化方案的开发，加速了我们在更生理的环境中探索基因功能的能力。通常，这条探索道路上的主要障碍是实现所需的基因修饰。在这篇简短的评论中，我们将重点介绍哺乳动物细胞中的基因扰动，以及多能干细胞的编辑和分化如何补充更传统的方法。此外，我们还介绍了新的靶向蛋白质降解方法，作为基于 DNA/RNA 的操作的替代方案。我们的目标是概述研究哺乳动物细胞生物学的最新方法和体外系统。由于篇幅有限，我们仅限于为没有经验的读者提供有关如何使用这些工具的概念框架，对于更深入的信息，我们将在整篇文章中提供具体的参考资料。