作为一种高度保守的细胞过程,自噬一直是广泛研究的重点,因为它在维持细胞稳态及其在心血管发病机理中的影响方面的关键作用。在多种动物模型中已经认识到肌肉功能的下降以及神经元系统以及对压力的敏感性的提高。心血管结构和细胞功能障碍的自噬缺陷与哺乳动物和果蝇中心脏的生理和病理状况有关。在这篇综述中,我们系统地分析了水果层心脏中与自噬相关的途径,并旨在为为患者开发潜在治疗以及有效的农业应用策略提供全面的理解。该分析阐明了果蝇在生理和病理条件下心血管功能中自噬的分子机制,从而对心血管疾病的发展提供了显着的见解。关键自噬相关蛋白的丧失,包括跨膜蛋白ATG9及其伴侣ATG2或ATG18,以及DMSETRIN,导致心脏肥大和果蝇的结构异常,类似于年龄依赖于年龄的心脏功能功能。自噬相关(ATG)基因家族,细胞或核骨骼层粘连蛋白以及雷帕霉素(MTOR)信号途径的机械或哺乳动物靶标在果蝇中的心脏功能中具有严重影响的果蝇功能,具有自噬激活,表现为抑制心脏层板层层板层层。本评论评估了心脏自噬的功能意义,MTORC1/C2复合物以及ATG2-AMPK/SIRT1/PGC-1α途径的轴,在哺乳动物和果实中的心脏中至关重要,导致心脏发展,成长,成熟,以及心脏体内稳态的维持。几种干预措施的有益作用增强了心脏功能,包括运动和冷应激,可以影响哺乳动物和果蝇中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶信号传导的自噬依赖性TOR活性。练习表现出可确定的自噬并在过度时会抑制自噬,从而突出了自噬在心脏健康中的双重作用。
性别在对感染的反应和自身免疫的发展上显示出深远的差异。从节肢动物到脊椎动物,免疫反应中的二态性二态性在整个类群中无处不在。果蝇Melanogaster在基线,致病性挑战和衰老时显示出强烈的性二态性。我们对果蝇免疫的同行评审文献进行了详尽的调查,并介绍了一个出版物数据库,指示每项研究中分析的性别(ES)。尽管我们发现对社区对成人免疫的兴趣日益增加,并且在报告两性时,该领域的主要工作仅使用一种性行为,或者不按性分层进行分层。我们合成了对细菌,病毒和真菌感染的性二态反应的证据。二态性可能是由不同的免疫区室介导的,我们回顾了有关行为,上皮,细胞和全身性(脂肪体介导的)免疫的性别差异的工作。在检查免疫组织,免疫衰老和炎症的性二态衰老方面的新兴工作。我们考虑了免疫投资中性别差异的进化驱动因素,突出了果蝇生物学的特征,这些特征使其特别适合对免疫二态性的研究,并讨论了未来探索的领域。
研究表明,到2050年,由于淀粉样蛋白和tau蛋白的积累,有超过1.5亿人将患有阿尔茨海默氏病(AD)。除了遗传背景,内分泌干扰和细胞衰老外,肠道菌群的管理还成为AD诊断,进展和治疗的关键因素,因为某些细菌代谢物可以通过血液流过血流并跨越血脑屏障。这个迷你审查探讨了果蝇果蝇中的tau蛋白积累与肠道营养不良之间的关系。该模型有助于研究肠道衍生的代谢产物如何促进神经认知障碍和痴呆症。了解直接和间接细菌副产品(例如乳酸和乙酸酯)在神经胶质细胞活化和TAU蛋白动力学中的作用可能会提供对AD进展机制的见解,并有助于更有效的治疗方法。在这里,我们讨论了果蝇的简单性和广泛的遗传工具如何使其成为研究这些相互作用和测试潜在疗法(包括益生菌)的宝贵模型。将果蝇研究与其他已建立的模型整合在一起可能会揭示保守的途径,并加速发现为临床应用的翻译。
果蝇Melanogaster已被确立为研究人类疾病的可靠模型。然而,此类研究的各种设计以及菌株的不同起源显着导致菌株之间的代谢和分子差异。帕金森氏病(PD)是一种神经退行性疾病,涉及多巴胺能神经元的丧失,导致各种运动和非运动症状,包括但不限于Bradykinesia,姿势不稳定,认知能力下降,认知能力下降和胆汁性营养不良。长期暴露于毒素(例如烤)可以诱导神经元细胞死亡。我们通过直接喂养烤烤面包酮的食物向果蝇Melanogaster野生型菌株开发了一种零星的PD模型,以前已证明该菌株会导致神经元细胞死亡,并用于模仿果蝇中的PD。在两种野生型菌株(俄勒冈-R和Canton-S)中暴露于鱼藤酮后,监测其攀爬能力和寿命的差异。我们发现,与年龄匹配的广州苍蝇相比,俄勒冈-R紫红酮暴露时的运动缺陷程度更高。我们还观察到,与俄勒冈-r蝇相比,广州蝇(烤面包酮喂养的和非洛诺酮)的生存百分比较低。但是,广州蝇中的攀爬缺陷并不像俄勒冈-r蝇中那样明显。在不同野生型果蝇菌株中涉及这种差异效应的机制尚待探索,并可能对属于不同人口统计学的PD患者的差异症状提供视角。
动物行为跨越了许多时间尺度,从短时,秒的动作到每天的节奏,到衰老期间的终生变化。为了访问较长的行为时间尺度,我们以每秒100帧的速度记录了单个果蝇Melanogaster,每次在蔗糖媒体上的无特色竞技场上一次最多7天。我们使用深度学习框架切片为47个人生产全身姿势数据集,导致近20亿个姿势实例。我们确定了陈规定型的行为,例如修饰,长鼻延伸和运动,并使用所得的伦理图来探索苍蝇的行为在实验中的一天和几天之间的变化。我们在所有定型行为中发现不同的每日模式,添加了有关不同修饰方式,长鼻延长持续时间和运动速度的趋势的特定信息。Melanogaster昼夜节律周期。使用我们对行为的整体测量,我们发现黎明后的小时是苍蝇日常行为模式中的独特时间点,并且这个小时的行为组成与其他健康指标(例如运动速度和时间的一部分时间花费移动与休息)都很好地跟踪。此处介绍的方法,数据和分析为我们提供了d的新图片。Melanogaster跨时标的行为,揭示了暗示未探索潜在生物学机制的新型特征。
研究 [12–15],这使得拟谷盗成为比较遗传学、分子生物学、进化和发育等不同生物过程的绝佳模型 [2, 10, 11]。鉴于果蝇的衍生生物学,拟谷盗也
研究 [12–15],这使得拟谷盗成为比较遗传学、分子生物学、进化和发育等不同生物过程的绝佳模型 [2, 10, 11]。鉴于果蝇的衍生生物学,拟谷盗也
Hanadi Chammout 1、Delia L. Adkins 2、Aleece K. Al-Olimat 2、Zeinab Alsaad 1、Beatrice M. Altopp 3、Tuqa Amer 3、Feyi O. Apampa 3、Gwendolyn R. Avery 2、Isaac I. Bazzi 1、Emilia D. Beck 2、Elise L. Beier 3、B. Shafer Belisle 3、Lane Benton 2、Madison M. Bolyard 2、Olivia E. Brain 2、Eldon T. Buckner 2、Shria Roy Chowdhury 1、Jennifer R. Cifranic 2、Liam Cleary 3、Tyler R. Clum 2、Autumn M. Cruz 2、Meghan V. DeGray 3、Isabel L. Echeverry 3、 Haya El dana 1 、 Sarah K. Elkadri 1 、 Paige L. Estep 2 、 Luke R. Falke 2 、 Hannah J. Foor 2 、 Anika S. Gullapalli 1 、 Sandro S. Hakim 1 、 Hussein B. Hazime 1 、 Lauren E. Heininger 2 、 Emma G. Hoeft 2 、 Lauren M. James 2 , Yeowon Jeon 1 , Megan R. Johnson 2 , Laine P. Jordan 2 , Zayd Khan 1 , Sydney K. Kochensparger 3 , Fadi J. Koria 1 , Ruby M. Krasnow 3 , Veronica Lilly 2 , Eileen Lim 3 , Ian T. MacCormack 3 , Andriy Malesh 3 , Mikayla G. Mariano 2、奥黛丽·C·门策2、Katelyn H. Messner 2、Katlyn C. Myers 2、Emily R. Newman 3、Annie M. Richters 2、Liliana Romero 1、Adam Rotem 3、Reese J. Saho 2、Kaname Sawaki 2、Ashley N. Selders 2、Elizabeth Shockney 2、Farah A. Sobh 1、Isabelle F. Speiser 3、Breanna M. Sproul 2、Veronica J. Sroufe 2、Antonia Tollkuci 3、Cassandra C. Trevino 3、Megan A. Vapenik 2、Erin M. Wagner 2、Kayla L Bieser 4、Jamie L. Siders 2、Justin R. Thackeray 3、Jacob D. Kagey 1§
摘要:目前,靶向烟碱乙酰胆碱受体(NACHR)的杀虫剂已被广泛使用。对杀虫剂的杀伤力作用的研究发现,它们可以影响昆虫的病毒量。杀虫剂影响昆虫病毒负荷的机制尚不清楚。在这里,我们表明靶向杀虫剂的NACHR可以通过免疫缺陷(IMD)途径影响病毒复制。我们证明,低剂量的尖型(6.8 ng/ml),充当果蝇的拮抗剂,是果蝇的拮抗剂烟碱乙酰胆碱受体α6(Dα6),显着升高了成年成年成年型成年型成人乳糖质滴虫的drosophilophila sigmavirus(dmelophila melanogaster)。相反,高剂量的Spinosad(50 ng/ml)充当Dα6的激动剂,大大降低了病毒载量。在Dα6 -Knockout Flies中不存在这种病毒水平的双向调节,这表示Spinosad作用通过Dα6的特异性。此外,Dα6的敲低导致IMD途径中基因表达降低,包括Dredd,IMD,Resish和下游抗菌肽基因ATTA和ATTB,表明先天性免疫反应降低。随后的研究表明,温和蝇与Dα6-柔软的双突变体之间的病毒滴度没有显着差异,这表明IMD途径在抗病毒防御中的作用取决于Dα6。总的来说,我们的发现阐明了NACHR信号传导与IMD途径之间的复杂相互作用,从而介导抗病毒免疫,突出了nachR靶向化合物的潜力,以无意中影响昆虫宿主中的病毒动力学。这些知识可能会为综合的害虫管理策略的发展提供信息,这些策略考虑了杀虫剂使用的更广泛的生态影响。
精确修复DNA双链断裂(DSB)对于维持基因组完整性至关重要,因为无法修复DSB会导致细胞死亡。该细胞已经发展了DSB修复的两种主要机制:非同源最终连接(NHEJ)和同源性定向修复(HDR),其中包括单链退火(SSA)和同源重组(HR)。虽然已知某些因素(例如年龄和染色质的状态)会影响DSB修复途径的选择,但在多细胞生物中尚未阐明发育阶段,组织类型和性别的作用。通过分子分析DR-sophila melanogaster在各种胚胎发育阶段,幼虫和成人组织的影响,通过分子分析DR-白色测定法(Tide)。在维持规范(G1/S/S/G2/M)细胞周期的组织中,HR修复的比例最高,并且在两个末端分化和多倍体组织中都被抑制。为了确定性别对修复途径选择的影响,分析了男性和女性的不同组织中的修复。当分子检查含有大部分细胞的组织时,雄性和女性会占据相似的HR和NHEJ比例。然而,当使用DR-White分析的表型分析对男性和雌性前生殖细胞中DSB修复进行分析时,与雄性相比,女性的HR显着下降。这项研究描述了发育,组织特异性循环特征的影响,在某些情况下,性别对DSB修复结果的影响,强调了多细胞生物的修复的复杂性。