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。
秋葵[Abelmoschus esculentus(L.)Moench]是一种经常进行的交叉授粉,最高为19-42%的交叉授粉和计划的授粉可能会改善经济水果产量和生物学参数。本研究是在2021年和2022年的多雨(哈里夫)季节进行的。关于秋葵花卉游客的研究记录了28种昆虫属。属于四个昆虫秩序,其中五个spp。,即。apis cerana Indica(Fabricius)1798,Apis Mellifera(Linnaeus)1758,Bombus aymorrodoidalis(Smith)1852,Lithurgus Atratus(Smith)1853和Xylocopa latipes(drury)1773占主导地位。觅食活动和授粉行为表明,两种非Apis Bee物种(X. latipes和B. halemorrhoidalis)是迅速的传单,每单位时间访问了更多的花朵。注意到,传粉媒介探访的高峰期在9.00–11.00 h会计之间,到113.76±7.65昆虫 /m 2/10分钟,在此期间,污名的接受性和花粉发芽达到其峰值。Assessment of yield related parameters of insect pollinated flowers showed superior quality fruits with better capsule length (17.4–20.9 cm), capsule girth (6.56–7.84 cm), seeds/capsule (51.4–60.6), test weight of 100-seeds (7.05–8.38 g) and even the seed yield (1.86–3.04 tonnes/hectare) than closed控制和手授粉(模拟和交叉授粉)。总而言之,秋葵场的生态工程提高了授粉率,最终提高了产量和种子质量。
#同等贡献 *共同贡献的作者(eva.blasco@oci.uni.uni-heidelberg.de和jochen.wittbrodt@cos.uni- Heidelberg.de)隶属关系1隶属关系1)1. Hbigs,海德堡,德国。3 Heika研究生院“功能材料”,德国海德堡。4分子系统工程和高级材料研究所(IMSEAM),海德堡大学,德国海德堡69120。5海德堡大学海德堡大学的有机化学研究所(OCI),德国海德堡69120。6ZentrumFürMolekulareBiologie derUniversitätHeidelberg(ZmbH),海德堡大学,海德堡大学,69120德国海德堡,7 Max Planck医学研究所,69120 Heidelberg,Heidelberg,德国Heidelberg,Dermany 8 8 Hohenheim,Manufitiation of Manductiation,70059,Stuttgart,Stutgart,3岁,激光印刷,两光刻岩石刻板,微植物,生物工程,oryzias latipes,果蝇Melanogaster
摘要 CRISPR/Cas9 系统已用于在多种物种中通过同源定向修复生成荧光标记的融合蛋白。尽管它取得了革命性的成功,但仍然迫切需要提高研究生物中基因组编辑的简便性和效率。在这里,我们建立了一种简化、高效且精确的 CRISPR/Cas9 介导青鳉 (Oryzias latipes) 内源性蛋白质标记策略。我们使用一种无克隆方法,该方法依赖于 PCR 扩增的供体片段,该片段包含由短同源臂 (30-40 bp) 两侧的荧光报告序列、合成的单向导 RNA 和 Cas9 mRNA。我们生成了八个新的敲入系,具有高效的 F0 靶向和种系传递效率。全基因组测序结果显示仅在目标位点发生单拷贝整合事件。我们对这些融合蛋白系进行了初步表征,大大扩展了青鳉可用的遗传工具库。具体来说,我们表明 mScarlet-pcna 线具有作为增殖区的生物范围标签和内源性细胞周期报告基因的潜力。
分子伴侣介导的自噬 (CMA) 是溶酶体蛋白水解的主要途径,被认为是控制多种细胞功能的关键因素,其缺陷与多种人类疾病有关。迄今为止,由于非四足动物缺乏可识别的溶酶体相关膜蛋白 2A (LAMP2A),而 LAMP2A 是 CMA 的限制和必需蛋白,因此推测这种细胞功能仅限于哺乳动物和鸟类。然而,最近在几种鱼类中发现的表达序列与哺乳动物 LAMP2A 具有高度同源性,这挑战了这种观点,并表明 CMA 在进化过程中出现的时间可能比最初认为的要早。在本研究中,我们全面描述了脊椎动物中 LAMP2 基因的进化史,并证明 LAMP2 确实出现在脊椎动物谱系的根源中。利用青鳉 (Oryzias latipes) 的成纤维细胞系,我们进一步表明,剪接变体 lamp2a 在长期饥饿状态下控制着一种荧光报告基因在溶酶体中的积累,这种荧光报告基因通常用于追踪哺乳动物细胞中的 CMA。最后,为了阐明 Lamp2a 在鱼类中的生理作用,我们生成了该特定剪接变体的敲除青鳉,并发现这些缺陷鱼的碳水化合物和脂肪代谢发生了严重改变,这与肝脏中缺乏 CMA 的小鼠的现有数据一致。总之,我们的数据为鱼类中存在 CMA 样通路提供了第一个证据,并为使用互补遗传模型(如斑马鱼或青鳉)从进化角度研究 CMA 带来了新视角。
boscalid(2-氯-N-(4'-氯苯基-2-基)烟酰胺),一种吡啶羧酰胺杀菌剂,是真菌线粒体中呼吸链复合物II的抑制剂。作为Boscalid仅对水生生物(LC 50> 1 - 10 mg/L)的毒性中等毒性,在NG/L-μg/L的水生生态系统中,这种化合物的当前环境水平被认为是对水生生物的安全的。In this study, we have exposed zebrafish ( Danio rerio ), Japanese medaka ( Oryzias latipes ) and Daphnia magna to a range of concentrations of boscalid (1 – 1000 μ g/ L) for 24 h, and the effects on heart rate (HR), basal locomotor activity (BLA), visual motor response (VMR), startle response (SR), and habituation (HB) to已经评估了一系列振动或光刺激。此外,已经确定了主要神经递质的轮廓的变化。Boscalid以浓度依赖性的方式改变了HR,分别导致FISH和D. magna的阳性或阴性的表现效应。虽然Boscalid降低了BLA并增加了水坝中的VMR,但这些行为并未改变鱼类。对于SR和HB,该反应更为特异性和浓度特异性,而水坝的敏感性最高。 在神经传递水平上,Boscalid的暴露降低了鱼幼虫中L-天冬氨酸的水平,并增加了d中多巴胺能代谢产物的水平。 麦格纳。 因此,提出的结果强调需要审查该杀菌剂的当前调节。对于SR和HB,该反应更为特异性和浓度特异性,而水坝的敏感性最高。在神经传递水平上,Boscalid的暴露降低了鱼幼虫中L-天冬氨酸的水平,并增加了d中多巴胺能代谢产物的水平。麦格纳。因此,提出的结果强调需要审查该杀菌剂的当前调节。我们的研究表明,暴露于环境水平的boscalid会改变心脏活性,损害生态相关的行为,并导致在系统发育上不同的脊椎动物和无脊椎动物模型中不同神经递质系统的变化。
摘要单核苷酸变异 (SNV) 是影响个体性状和疾病易感性的普遍遗传因素。碱基编辑器、橡胶和铅笔基因组编辑工具的最新开发和优化现在有望实现对模型生物中的 SNV 进行直接功能评估。然而,缺乏有助于靶标预测的生物信息学工具限制了碱基编辑在体内的应用。在这里,我们为青鳉 (Oryzias latipes) 和斑马鱼 (Danio rerio) 中的腺嘌呤和胞嘧啶碱基编辑提供了一个框架,非常适合可扩展的验证研究。我们开发了一个在线碱基编辑工具 ACEofBASEs(对碱基编辑的仔细评估),通过简化 sgRNA 设计和进行脱靶评估来促进决策。我们在青鳉和斑马鱼中使用最先进的腺嘌呤 (ABE) 和胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 来高效编辑眼色素沉着基因和转基因 GFP 功能。编码肌钙蛋白 T 和钾通道 ERG 的基因中的碱基编辑忠实地再现了已知的心脏表型。等位基因的深度测序揭示了预期编辑的丰富性,而 ABE8e 和 evoBE4max 的插入或删除 (indel) 事件水平较低。我们最终在 F0 和 F1 中验证了先天性心脏病 (CHD) dapk3、ube2b、usp44 和 ptpn11 的新候选基因中的错义突变,这些目标基因中有基因型-表型相关性。该碱基编辑框架适用于鱼类中可获得的多种 SNV 易感性状,有助于直接验证候选基因并确定其优先级,以便进行详细的机制下游研究。
抽象的胃结构是胚胎发育的关键过程,是形成三线蛋白圆盘所必需的。这是囊泡细胞的分化和重新分布,形成三个胚胎层,这些胚胎将产生不同的功能组织(外胚层,中胚层和内胚层)。这种重组是通过涉及整个胚胎的特定细胞组的高度协调运动而发生的。Telest Medaka(Oryzias latipes)被选为实验动物模型。在该物种中,胃结构与Epibolia工艺同时发生。在此期间,细胞从动物极向植物极迁移,导致胚胎轴的形成,这是建立脊椎动物身体计划的基础。对表皮过程中发生的形态发生过程知之甚少。但是,与YAP家族成员一样,已经描述了某些要素的重要性。这些蛋白质是转录调节剂,从培养基接收信号和机械刺激,并将它们与遗传信号整合在一起。这是细胞正确迁移到胚胎中线的必要条件。如果这些信号受到放松管制,则可能无法正确发展胃,甚至可能会产生致命的影响。要更多地了解YAP在胃肠道中的作用,我们将研究YAP下游基因的参与(AFAP12,AKAP12B,EFS,EFS,GLIS2B,MARCKSL1A/B,ROCK2B,Synaptopodin和ved),在cytoskelet cytoskelectal重新组织中与细胞粘附和互动的互动过程中。为此,CRISPR-CAS9系统用于生成每个基因的敲除突变体。这种基因组编辑机制是一种根据细菌和古细菌的天然适应性免疫防御系统而适应的工具。该工具由两个组成部分组成:SGRNA,与基因组的靶序列相匹配的短片段和Cas9核酸内切酶,它们在同一位置引起双链DNA断裂。之后,细胞修复DNA的影响区域,导致基因组中的永久修饰。要执行数据分析,我们使用Stata统计软件。初步数据显示了AFAP12,MARCKSL1,VED和ROCK2B的研究中的特殊结果。在这些情况下,控制和敲除之间的表观进展似乎有所不同。
对 MIRAGE 综合征进行基础研究以开发治疗策略 MIRAGE 综合征是一种最近发现的遗传性疾病,其特点是六个主要特征,包括骨髓发育不良、感染、生长受限、肾上腺发育不全、生殖器表型和肠病。“MIRAGE”是这六个特征的首字母缩写。MIRAGE 综合征是由 SAMD9 突变引起的,该突变编码一种功能未知的蛋白质。MIRAGE 综合征是一种罕见/难治性疾病。日本仅发现 11 名患者。MIRAGE 综合征是一种危及生命的疾病,事实上,超过一半的患者在 2 岁前死亡。我们开展“对 MIRAGE 综合征进行基础研究以开发治疗策略”的研究旨在获得有关 MIRAGE 综合征的基本知识和见解,从而有助于开发治疗方法。成海聪(国立儿童保健与发育研究所分子内分泌科主任)建立了 MIRAGE 综合征的 HEK293 细胞模型,研究人员可以通过该模型重现患者细胞的生长受限情况。利用该模型,他测试了大约 1,500 种之前鉴定的小化合物,以寻找治疗 MIRAGE 综合征的潜在药物。然而,在初步筛选中尚未发现任何有效的化合物。目前,SAMD9 的功能在很大程度上尚不清楚。鉴定 SAMD9 的功能对于阐明 MIRAGE 综合征的分子机制至关重要。为此,成海聪和金仓耕介(东京医科大学分子病理学系助理教授)开始了两种基于细胞的实验。一种是蛋白质组学筛选。在该实验中,以上述 MIRAGE 综合征的 HEK293 细胞模型的细胞提取物为对象,用抗体偶联树脂捕获 SAMD9,并寻找与 SAMD9 结合的分子。已确定了几种候选分子,目前正在验证中。另一个是基因组学筛选。Narumi 和 Kanekura 使用基因编辑技术应用了一种新的基因敲除筛选方法,现在正试图确定负责 SAMD9 功能的生物学途径。基于细胞的方法对于研究 MIRAGE 综合征的分子和细胞水平发病机制是有效的。另一方面,这些方法不适合阐明器官和身体水平的发病机制。它需要对 MIRAGE 综合征患者进行深入表征,并重现该疾病的动物模型。为了对患者进行深入分析,Tomonobu Hasegawa(庆应义塾大学医学院儿科教授)与日本儿科内分泌学会和日本新生儿健康与发展学会一起开始了全国性的 MIRAGE 综合征调查。这项调查将有助于找到更多患者,并将有助于阐明该综合征的临床表现。此外,为了建立MIRAGE综合征的动物模型,木下昌人(京都大学农学研究科应用生物科学系助理教授)和谷口义人(预防医学和公共卫生系教授)正在培育基因工程的青鳉(Medaka)。石井智宏(庆应义塾大学医学院儿科助理教授)也在培育基因工程小鼠。今年,靶向载体的构建已经完成。这些实验将在明年建立突变动物系。