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预测病毒进化的概念和方法
季节性人类流感病毒经历快速进化，导致每年流行的病毒株发生显著变化。这些变化通常是由适应性突变引起的，特别是抗原表位，即人类抗体靶向的病毒表面蛋白血凝素区域。在这里，我们描述了一套一致的数据驱动的病毒进化预测分析方法。我们的流程整合了四种类型的数据：（1）全球范围内收集的病毒分离株的序列数据，（2）发病率的流行病学数据，（3）流行病毒的抗原特征，以及（4）内在病毒表型。通过对这些数据的综合分析，我们可以获得流行菌株的相对适应度估计值和长达一年的进化枝频率预测值。此外，我们还获得了候选疫苗株对未来病毒种群保护的比较估计值，为预防性疫苗株选择提供了基础。在网站 previr.app 上可以获取从流感和 SARS-CoV-2 预测管道获得的持续更新的预测。
评论论文苔藓植物的生物信息学、基因组学和转录组学资源概述
苔藓植物是研究植物进化、发育、植物-真菌共生、应激反应和配子发生的有用模型。此外，它们占主导地位的单倍体配子体阶段使它们成为功能基因组学研究的绝佳模型，允许通过 CRISPR 或同源重组进行直接的基因组编辑和基因敲除。然而，直到 2016 年，唯一公布的苔藓植物基因组序列是 Physcomitrium patens 的序列。近年来，其他几种苔藓植物基因组和转录组数据集已经面世，从而使得在进化研究中进行更好的比较基因组学成为可能。可用的苔藓植物基因组和转录组资源数量不断增加，产生了大量的注释、数据库和生物信息学工具来访问新数据，这些数据涵盖了该进化枝的多样性，其生物学特征包括与丛枝菌根真菌的关联、性染色体、低基因冗余或细胞器转录本的 RNA 编辑基因丢失等。在这里，我们提供了有关苔藓植物基因组和转录组数据库以及生物信息学工具的可用资源指南。
光转导基因和感光细胞的前脑前诊所起源
图1。光转传成分基因家族和真核生物中的分布的进化史。重建了所有常见（a），横幅特异性（b）和睫状特异性（c）成分的每个基因家族的演变（每个部分顶部的基因树），并且它们的分布均映射在eukarya的主要群体中（每个部分左侧的物种树）。的存在用一个完全彩色的圆表示。在每个基因家族中，含有D. melanogaster（红色），H。sapiens（绿色）或（蓝色）基因（S）在光转传途径中起作用的（蓝色）基因（S）的感兴趣的亚家族。在几个基因家族中，根据系统发育，某些注释较差的序列与感兴趣的群体非常遥远。这些进化枝被标记为“不确定”。实际上，它们可以代表基因家族的真正相关成员，因为它们是在数据挖掘过程中检索并在管道期间保留的。但是，不能排除他们宁愿属于另一个基因家族。
植物中 CRISPR 诱导突变的选择
在本研究中，我们描述了敲除标记基因 MAR1 的建立，用于在组织培养中选择 CRISPR/Cas9 编辑的拟南芥幼苗和番茄外植体。MAR1 编码一种位于线粒体和叶绿体中并参与铁稳态的转运蛋白。它还会随机将氨基糖苷类抗生素转运到这些细胞器中，而该基因的缺陷会导致植物对这些化合物不敏感。在这里，我们展示了由 CRISPR 系统诱导的 MAR1 突变使拟南芥植物和番茄组织具有卡那霉素抗性。MAR1 在多种植物物种中都是单拷贝的，相应的蛋白质形成一个独特的系统发育进化枝，从而可以轻松识别不同植物中的 MAR1 直系同源物。我们证明，在多重方法中，通过由 MAR1 突变介导的 CRISPR/Cas9 诱导的卡那霉素抗性来选择拟南芥幼苗，观察到第二个靶基因突变的频率高于仅因存在转基因而选择的对照群体。这种所谓的共同选择以前从未在植物中发生过。该技术可用于选择经过编辑的植物，如果编辑事件很少发生，这可能特别有用。
利用 CRISPR-Cas9 精准基因组编辑技术，针对超级巴斯马蒂大米的主要易感基因，实现对细菌性枯萎病的抗性
巴斯马蒂大米因其风味、香气和长粒而闻名于世。全球对它的需求不断增加，尤其是在亚洲。然而，其生产受到田间各种问题的威胁，导致农作物严重损失。其中一个主要问题是水稻白叶枯病菌 (Xoo) 引起的细菌性枯萎病。Xoo 通过激活易感基因（OsSWEET 家族基因）来劫持宿主机制，利用其内源性转录激活因子样效应物 (TALE)。TALE 在 OsSWEET 基因的启动子区具有效应物结合元件 (EBE)。在 Clade III SWEET 基因中发现的六个著名 TALE 中，有四个存在于 OsSWEET14 基因的启动子区。因此，针对 OsSWEET14 的启动子对于产生广谱抗性非常重要。为了设计出对细菌性枯萎病的抗性，我们通过靶向 OsSWEET14 启动子中存在的 4 个 EBE，在超级巴斯马蒂大米中建立了 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑。我们能够获得四个不同的超级巴斯马蒂品系（SB-E1、SB-E2、SB-E3 和 SB-E4），这些品系具有三个 TALE（AvrXa7、PthXo3 和 TalF）的 EBE。然后通过选择一种带有 AvrXa7 的当地分离的毒性 Xoo 菌株并感染超级巴斯马蒂，对编辑品系进行三次重复的抗细菌性枯萎病评估。AvrXa7 EBE 缺失的品系对 Xoo 菌株表现出抗性。因此，证实了编辑的 EBE 具有对 Xoo 菌株中存在的各自 TALE 的抗性。在这项研究中，获得了高达 9% 的编辑效率。我们的研究结果表明，可以利用 CRISPR-Cas9 来使本土品种对细菌性枯萎病产生抗性，以抵抗当地流行的 Xoo 菌株。
日本牛鼻炎B病毒的检测及基因分析
牛鼻炎 B 病毒 (BRBV)（属：口蹄疫病毒，科：小核糖核酸病毒科）是牛呼吸道疾病综合征的重要病原体。尽管全球都有关于 BRBV 的报道，但日本菌株的基因组数据尚未登记。在此，我们旨在分析日本 BRBV 的遗传特征。在 66 头牛的鼻拭子中，有症状和无症状的牛分别在 7/10 和 4/56 中检测到 BRBV。宏基因组测序和桑格测序确定了两种日本 BRBV 菌株 IBA/2211/2 和 LAV/238002，它们与已知的 BRBV 菌株具有显著的遗传相似性，并表现出独特的突变和重组事件，表明受区域环境和生物因素影响的动态进化。值得注意的是，LAV/238002 的领导基因位于不同的进化谱系中，与其他 BRBV 菌株有显著差异。基于前导蛋白氨基酸序列的系统发育分析表明，两株日本毒株与其他BRBV毒株处于明显不同的分支，表明存在显著的遗传多样性。该研究结果有助于我们深入了解日本BRBV毒株的遗传组成，丰富其遗传多样性和进化机制的认识。
噬菌体在冰河流生物膜上微生物细菌群落的作用
病毒调节微生物群落的多样性和活性。然而，对它们在流细菌生物膜群落结构中的作用知之甚少。在这里，我们介绍了有关瑞士三种横向冰山的各种流病毒群落多样性和组成的见解。冰期流的特征是极端的环境条件，包括近冻结温度和超寡聚营养。这些条件选择了几个但适应良好的细菌进化枝，这些进化枝在生物膜群落中占主导地位，并通过微生物菌株占据了壁ni。我们使用元基因组测序揭示了这些流中各种生物膜病毒组合。在不同的流量和流中，病毒群落组成与细菌宿主的组成紧密结合，细菌宿主的宿主是由一般高的宿主特定城市强调的。将噬菌体相互作用的预测与辅助代谢基因（AMG）相结合，我们确定了通过感染微生变化枝成员的噬菌体共享的特定AMG。我们的工作为更好地理解细菌之间的复杂相互作用和噬菌体在一般情况下的噬菌体和噬菌体之间提供了一步。
病毒蛋白测序识别9个城市的废水中的H5N1禽流感
*相应的作者摘要：鸟类流感（血清型H5N1）是一种高度致病的病毒，1996年出现在家庭水禽中。在过去的十年中，已经报道了包括人类在内的哺乳动物传播。尽管人类传播到人类传播很少见，但在过去爆发中染上病毒的患者中，感染是致命的。驯养动物中病毒的越来越多引起了人们对病毒适应免疫学上天真的人类的实质性关注，可能会导致下一个流感大流行。基于废水的流行病学（WBE）用于跟踪病毒历史上用于跟踪脊髓灰质炎，最近在COVID-19大流行期间已针对SARS-COV2监测实施。在这里，使用不可知论的混合捕获测序方法，我们报告了在九个德克萨斯州的九个城市的废水中检测到H5N1的检测，在2024年3月4日至4月25日的两个月内，数百万个集水区的总人口在数百万美元中。测序读取与H5N1的独特对齐覆盖了所有八个基因组段，最适合2.3.4.4b的进化枝。值得注意的是，23个受监视的站点中的19个
番茄驯化过程中耐盐性的丧失是由 Na+/K+ 转运蛋白的变化引起的
驯化导致番茄耐盐性降低。为了确定造成这种缺陷的遗传成分，我们对由 369 个具有较大自然变异的番茄种质组成的群体进行了根系 Na + /K + 比的全基因组关联研究 (GWAS)。与根系 Na + /K + 比相关的最显著变异是在编码进化枝 IV HAK/KUP/KT 转运蛋白成员的基因 SlHAK 20 中确定的。我们进一步发现，SlHAK 20 运输 Na + 和 K + 并在盐胁迫条件下调节 Na + 和 K + 稳态。发现 SlHAK 20 编码序列的变异是与 Na + /K + 比相关的致病变异，并赋予番茄耐盐性。番茄 SlHAK 20 和水稻同源基因的敲除突变导致对盐胁迫的高度敏感性。总之，我们的研究揭示了一种以前未知的耐盐分子机制，该机制是造成栽培番茄品种耐盐性不足的原因。我们的研究结果为通过分子育种提高番茄和其他作物的耐盐性提供了重要信息。
另一种高致病性禽流感的发生......
在内华达州，2025 年 1 月 6 日和 7 日收集的 11 个筒仓样本中有 3 个在 1 月 10 日通过国家兽医服务实验室 (NVSL) 的聚合酶链反应 (PCR) 检测出高致病性禽流感病毒阳性。该州接到通知，并启动调查以追踪来源，因为多达 12 家奶牛场（在同一地理区域）可能向受影响的筒仓供应牛奶。1 月 17 日，监管官员从疑似奶牛场收集了农场散装牛奶样本，并将其提交给华盛顿动物疾病诊断实验室 (WADDL)，该实验室是国家动物健康实验室网络 (NAHLN) 的成员。1 月 24 日星期五，NVSL 通过 PCR 确认了其中两家奶牛场的样本中存在高致病性禽流感病毒。NVSL 于 1 月 31 日完成了全基因组测序，并在来自一个牛群的四个不同散装罐的样本中鉴定出高致病性禽流感 H5N1，进化枝 2.3.4.4b，基因型 D1.1。第二群也显示出与 D1.1 一致的部分序列。在检测之前，牛身上没有观察到临床症状，但此后已有报告，受影响的奶牛场报告称，奶牛场附近有大量野鸟死亡。