肠道菌群与其宿主共同发展,深刻塑造了免疫系统的发育和功能。这种共同进化导致了动态关系,其中微生物代谢产物和分子信号影响免疫成熟,耐受性和防御机制,突出了其在维持宿主健康方面的重要作用。最近,细菌外囊泡(BEV),细菌产生的膜纳米颗粒已成为肠平衡和有效的免疫调节剂的重要参与者。这些囊泡反映了细菌膜的特征,并含有核酸,蛋白质,脂质和代谢物。他们可以调节免疫过程,并参与神经系统和代谢性疾病,因为它们在肠道中局部分布和系统地分布,从而影响两个级别的免疫反应。本综述提供了BEV的特征和功能性概述,详细介绍了营养如何影响这些囊泡的产生和功能,抗生素如何破坏或改变其组成以及这些因素如何集体影响免疫力和疾病的发展。It also highlights the potential of BEVs in the development of precision nutritional strategies through dietary modulation, such as incorporating prebiotic fi bers to enhance bene fi cial BEV production, reducing intake of processed foods that may promote harmful BEVs, and tailoring probiotic interventions to in fl uence speci fi c microbial communities and their vesicular outputs.
1。复制的起源(ORI):从中开始复制的序列。当DNA链接到该序列时,它可以在宿主细胞中复制,从而控制链接的DNA的拷贝数。2。可选标记:这有助于通过编码对抗生素(例如氨苄西林或四环素)的抗性来识别和选择转化的细胞。这些标记被用来区分非转化剂和转化剂,从而确保只有重组DNA的细胞存活。3。克隆位点:插入异物DNA需要限制酶的单个识别位点。多个限制位点可以生成使克隆过程复杂化的片段。外源DNA的插入通常会破坏一种抗生素抗性基因之一,有助于鉴定成功的重组剂。4。插入灭活:该技术用于识别重组质粒。当插入异物DNA片段时,它会破坏基因的编码顺序,例如蓝白选择过程中的Lac Z基因。重组菌落由于lac z基因的失活而显得白色,而非重组剂显得蓝色。5。植物和动物的载体:在植物中,细菌农杆菌tumefaciens提供T-DNA,转化植物细胞并将其修改为肿瘤细胞。ti
1 delactología工业学院(CONICET-UNL),化学工程学院,国立大学圣菲大学,圣塔菲大学,阿根廷,2蒂加斯加斯(Moorepark),摩尔帕克(Moorepark)和APC微生物爱尔兰,爱尔兰,科特(Cork),爱尔兰,爱尔兰3号健康和科学事务 Instituto de Productos Lácteos de Asturias—Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IPLA-CSIC), Villaviciosa, Asturias, Spain, 5 Department of Food Science and Human Nutrition, Division of Nutritional Sciences, 260 Edward R. Madigan Laboratory, University of Illinois, Urbana, IL, United States, 6 Functional Foods Forum, Faculty of Medicine, University of伊利诺伊大学伊利诺伊大学乌尔巴纳 - 坎普恩大学(Urbana-Champaign),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaign),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaigndelactología工业学院(CONICET-UNL),化学工程学院,国立大学圣菲大学,圣塔菲大学,阿根廷,2蒂加斯加斯(Moorepark),摩尔帕克(Moorepark)和APC微生物爱尔兰,爱尔兰,科特(Cork),爱尔兰,爱尔兰3号健康和科学事务 Instituto de Productos Lácteos de Asturias—Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IPLA-CSIC), Villaviciosa, Asturias, Spain, 5 Department of Food Science and Human Nutrition, Division of Nutritional Sciences, 260 Edward R. Madigan Laboratory, University of Illinois, Urbana, IL, United States, 6 Functional Foods Forum, Faculty of Medicine, University of伊利诺伊大学伊利诺伊大学乌尔巴纳 - 坎普恩大学(Urbana-Champaign),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaign),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaigndelactología工业学院(CONICET-UNL),化学工程学院,国立大学圣菲大学,圣塔菲大学,阿根廷,2蒂加斯加斯(Moorepark),摩尔帕克(Moorepark)和APC微生物爱尔兰,爱尔兰,科特(Cork),爱尔兰,爱尔兰3号健康和科学事务 Instituto de Productos Lácteos de Asturias—Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IPLA-CSIC), Villaviciosa, Asturias, Spain, 5 Department of Food Science and Human Nutrition, Division of Nutritional Sciences, 260 Edward R. Madigan Laboratory, University of Illinois, Urbana, IL, United States, 6 Functional Foods Forum, Faculty of Medicine, University of伊利诺伊大学伊利诺伊大学乌尔巴纳 - 坎普恩大学(Urbana-Champaign),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaign),美国伊利诺伊州乌尔巴纳(Urbana-Champaign
由于怀孕期间的生理改变,母体肠道菌群在代谢过程后发生变化。最近的研究表明,孕产妇肠道微生物群与妊娠期间子宫内的免疫微环境密切相关,并且在特定妊娠并发症中起着至关重要的作用,包括先兆子痫,胎儿糖尿病,早产,出生和经常性的流产。其他一些证据还表明,异常的母体肠道菌群通过母亲和胎儿之间的免疫比对,增加了后代各种疾病的风险,例如过敏和神经发育障碍。益生菌和高纤维饮食是预防母亲和胎儿疾病的有效发明。在这篇综述中,我们总结了孕产妇肠道菌群在妊娠并发症发展中的作用,以及从免疫学的角度来看,后代的健康状况,这可能为母亲和后代的健康管理提供新的治疗策略。
我们将完成 DAC 作物的开发,这些作物包含改良基因,可最大程度地提高生物量产量。我们将设计减少甲烷 (CH 4 )、一氧化二氮 (N 2 O) 和其他温室气体排放的栽培方法。
遗传和表观遗传调控生物标记在植物抗逆分子机制和作物育种方法中起着至关重要的作用。由于不利的生长条件阻碍了作物产量和全球粮食安全,养活不断增长的全球人口是一项艰巨的任务。为了很好地解开上述机制,科学家们不得不整合多个植物研究领域,因此,他们必须具备丰富的生物信息学知识和工具来管理大数据集。从本质上讲,本主题中包含的常规文章涉及农民和股东面临的现代问题。为了解决这些问题,科学家们采用了多方面的研究方法,涵盖植物生理学、分子生物学、遗传学、表观遗传学和组学等各个领域,以及最先进的植物科学和尖端方法,这些方法由复杂的技术和先进的方法提供支持,包括全基因组关联研究 (GWAS) 和表观遗传学方法,以揭示植物对高温、盐分、干旱和病原体侵袭等胁迫(生物和非生物)的耐受机制。因此,可以将进化的分子技术投入到未来的作物育种策略中,以提高生产力并产生更能抵御环境挑战和抵抗病原体侵袭的新品种。值得注意的是,Kumar 等人通过两种不同的方法揭示了遗传可塑性的分子基础对水稻种植中不同环境条件的关键重要性。本专题汇集了新发现和有用方法来促进植物科学研究。它阐明了表观遗传学变化(例如 DNA 甲基化、组蛋白(去)乙酰化和其他翻译后修饰 (PTM))在基因调控(抑制或诱导)中的作用,以及组学(基因组学、表观基因组学、转录组学、代谢组学、离子组学和蛋白质组学)在检测应激反应基因中的作用。使用
根结线虫(Meloidogyne spp。,rkn)是全球最具破坏性的内寄生虫线虫之一,通常导致作物生长和产量的降低。洞悉宿主-RKN相互作用的动力学,尤其是在不同的生物和非生物环境中,对于设计新型的RKN缓解措施可能是关键的。植物促进生长细菌(PGPB)涉及不同的植物生长增强活动,例如生物铜质化,病原体抑制和全身耐药性的诱导。我们总结了有关PGPB和非生物因素(例如土壤pH,质地,结构,水分等)作用的最新知识。在调节RKN-host相互作用中。rkn直接或间接地受到不同PGPB的影响,相互作用中的非生物因子相互作用以及对RKN感染的宿主反应。我们强调了(i)PGPB直接和间接影响RKN-宿主相互作用的三方(host-rkn-pgpb)现象; (ii)宿主对根际PGPB的选择和富集的影响; (iii)土壤微生物如何增强RKN寄生虫; (iv)宿主在RKN-PGPB相互作用中的影响,以及(v)非生物因子在调节三方相互作用中的作用。此外,我们讨论了不同的农业实践如何改变相互作用。最后,我们强调将三方互动知识纳入集成的RKN管理策略的重要性。
2型糖尿病(T2DM)在21世纪(国际糖尿病联合会(IDF),2022年)以惊人的速度增长。T2DM及其并发症在所有地区都带来了沉重的疾病负担(Ali等,2022)。确定与T2DM发展有因果关系的因素可以为预防疾病提供重要的证据基础,并促进新治疗策略的发展。肠道菌群(GM)是一个复杂的生态系统,由大约4×10 13种共生细菌,原生动物,真菌,古细菌和病毒组成(Chen等,2021; Martino等,2022)。gm参与了人体的各种生理活性,例如代谢,炎症过程和免疫反应(Fan and Pedersen,2021; Gill等,2022)。越来越多的证据表明,转基因在T2DM等代谢疾病中起重要作用(Gurung等,2020)。T2DM患者患有代谢疾病和慢性炎症状态,并伴有GM障碍(Yang等,2021)。还发现了GM组成的变化与T2DM的发展以及相关并发症的显着关联(Iatcu等,2021),例如,门类细菌群/企业的不平衡与近距离渗透性相关联,与近距离渗透性相关联,并渗透性渗透性,伴有细胞质,伴有细胞质,并渗透性,并伴有细胞处理效果。随后的DM的炎症反应特征(Iatcu等,2021)。也已经报道了几种细菌,例如发酵乳杆菌,足底和酪蛋白,罗斯伯里亚肠道,akkermansia muciniphila和fragilis菌丝,通过降低流量疗法和维持肠道的速度(IIAT)(降低dm)的风险,通过降低DM发育的风险来发挥保护作用(20)。 尽管如此,有必要区分引起疾病的GM的特征以及疾病或其治疗引起的疾病的特征。 孟德尔随机化(MR)是评估可观察到的可修改暴露或危险因素与临床相关结果之间观察到的关系的因果关系的宝贵工具(Sekula等,2016)。 由于孟德尔的种族隔离和独立的分类法,它可以消除与传统观察性流行病学研究相比,可以消除混杂的偏见,并促进了出现的因果途径的分离表型分组风险也已经报道了几种细菌,例如发酵乳杆菌,足底和酪蛋白,罗斯伯里亚肠道,akkermansia muciniphila和fragilis菌丝,通过降低流量疗法和维持肠道的速度(IIAT)(降低dm)的风险,通过降低DM发育的风险来发挥保护作用(20)。尽管如此,有必要区分引起疾病的GM的特征以及疾病或其治疗引起的疾病的特征。孟德尔随机化(MR)是评估可观察到的可修改暴露或危险因素与临床相关结果之间观察到的关系的因果关系的宝贵工具(Sekula等,2016)。由于孟德尔的种族隔离和独立的分类法,它可以消除与传统观察性流行病学研究相比,可以消除混杂的偏见,并促进了出现的因果途径的分离表型分组风险
世界经历了从饥荒时代到全球粮食生产时代的显着转变,该时代满足了成倍增长的人口。这种转变已经通过重要的农业革命实现,这是通过注入机械,工业和经济投入的强化为标志的农业。然而,农业的这种快速发展也导致了农药,肥料和灌溉等农业投入的扩散,这些投入引起了长期的环境危机。在过去的二十年中,我们目睹了农作物生产的高原,耕地损失以及气候条件下的急剧转变。这些挑战强调了迫切需要通过参与式方法来保护我们的全球下议院,尤其是环境,该方法涉及全球国家,无论其发展地位如何。为了实现农业可持续性的目标,必须采用多学科的方法来整合诸如生物学,工程,化学,经济学和社区发展等领域。在这方面的一项值得注意的举措是零预算自然农业,它强调了利用植物和动物产品的协同作用来增强作物的建立,建立土壤肥力并促进有益的微生物的增殖。最终目标是创建自我维持的农业生态系统。这篇评论倡导在自然农业中纳入生物技术工具,以环保的方式加快此类系统的动态。通过利用生物技术的力量,我们可以提高农业生态学的生产率,并产生大量的食物,饲料,饲料,纤维和营养素,以满足我们不断扩大的全球人群的需求。
胃食管反流病(GERD)是指胃内容物反流至食管,引起相应食管症状和/或并发症的疾病,典型症状为烧心、反流、胸痛,还可引起慢性咳嗽、哮喘、吸入性肺炎、咽炎等食管外症状,严重影响患者生活质量。GERD在西方国家的发病率为10%~20%,在亚洲为5.2%~18.3%(Jung,2011)。根据内镜表现分为非糜烂性反流病(NERD)、反流食管炎(RE)和Barrett食管(BE)三种类型。传统观点认为GERD的病理改变主要是胃酸或十二指肠胆汁反流刺激食管黏膜产生的化学性损伤所致,随着病情进展,病变逐渐累及黏膜层、黏膜下层、肌层及浆膜层。但大多数GERD患者在内镜下并无黏膜损伤,提示可能存在其他致病过程(Boeckxstaens et al., 2014; D'Souza et al., 2021; Sharma and Yadlapati, 2021)。近期研究表明,肠道菌群与宿主免疫系统的相互作用在胃肠道疾病(包括食管相关疾病)的发病机制中起关键作用(Gorkiewicz and Moschen, 2018; Dicks, 2022)。肠道菌群的多样性、稳定性、弹性和对生理、病理和环境变化的响应性使其成为许多疾病的有用生物标志物、诊断工具或治疗靶点(Magnusdottir et al., 2017; von Frieling et al., 2018)。虽然对GERD患者菌群的研究取得了一些进展,但之前的研究大多集中在食管和胃内的微生物。研究表明,正常人食管菌群主要由厚壁菌门中的革兰氏阳性链球菌组成(Hunt and Yaghoobi,2017;Deshpande et al., 2018)。然而,研究发现GERD患者食管内以拟杆菌门、变形菌门和梭杆菌门中的革兰氏阴性厌氧菌和微量需氧菌为主(Yang et al.,2009;Yu et al.,2019)。此外,慢性炎症已被证明在多种胃肠道疾病(如BE和食管癌)的发展中发挥作用,而慢性炎症引起的肠道菌群变化则进一步加速疾病的发生和发展(Ghoshal et al.,2012)。脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分,可能通过诱导NF-κB的表达来促进组织炎症。在动物模型中,高脂饮食通过调节肠道菌群上调炎症信号通路中的 IL-8/CXCL1 来促进 BE 进展为食管癌(Munch et al., 2019),证实了肠道菌群在疾病进展中的作用。GERD 患者肠道菌群的组成和功能仍在很大程度上未知,并且已经证明肠道菌群通过将宿主营养物质转化为
