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非生物压力和植物免疫力 - 气候变化的挑战
植物在自然界中不断受到各种环境压力，这会影响其生长，繁殖，产量和生存。全球变暖和气候变化使背景应力水平加剧，使植物对压力组合的反应成为紧迫的关注点（Mora等，2015； Mankin等，2019）。在未来几十年中，由于温室气体和气溶胶排放方案的不同，适合种植某些植物的地理区域可能会发生重大变化（图1在美国提供了一个特定的例子）。植物需要感知，分类和交流多种压力信号，然后激活下游响应，同时分配资源。因此，需要研究对多种压力暴露的反应，以应对气候变化的巨大挑战。在这个研究主题问题中，已经涵盖了非生物压力和植物免疫力的几个重要方面，这可以提供一些提示，以应对养育不断增长的世界人群的极端挑战。大米，小麦，玉米和马铃薯是世界上消费最广泛的主食，提供了超过60％的全球粮食卡路里，并且在养活不断增长的人群方面发挥了关键作用。鉴于它们对全球粮食安全的重要性，必须了解这些农作物将如何受到气候变化的影响，并制定有效的策略来管理相关风险。Singh等。 此信息对于开发有效的疾病管理实践至关重要，这些疾病管理实践可以改变环境状况，并确保美国和世界各地的小麦生产的可持续性。Singh等。此信息对于开发有效的疾病管理实践至关重要，这些疾病管理实践可以改变环境状况，并确保美国和世界各地的小麦生产的可持续性。提供了有关美国重要小麦疾病的全面摘要，涵盖了其宿主范围，症状，有利的疾病，疾病管理和综合疾病管理策略，同时考虑了未来几十年气候变化的潜在影响。高温会加剧生物应激对植物的影响。最近的研究表明，包括钙调蛋白结合蛋白CBP60G在内的胞质钙信号传导在确保植物对高温的韧性方面起着至关重要的作用（Kim等，2022），以及介导生物和非生物压力和非生物压力的感知（Marcec等人（Marcec et al。，2019年）。Carpentier等。回顾了有关生物胁迫和温度对钙信号传导的总综合作用的当前文献。作者强调了钙信号中的几个分子成分，它们在植物反应中起重要作用
成人情绪的性别差异以及跨中皮质胶质电路的压力诱导的转录连贯性
与男性相比，抽象女性大约被诊断出患有重度抑郁症（MDD）的可能性大约是男性的两倍。虽然MDD的性别差异可能是通过循环的性腺激素驱动的，但我们假设发育激素暴露和/或遗传性别可能起作用。小鼠在成年中被赋形切除术，以隔离发育激素的作用。我们研究了发育性性腺和遗传性别对在非压力和慢性应激条件下甲壳虫/抑郁样行为的影响，并在三个与情绪相关的大脑区域进行了RNA序列。我们使用了一种集成网络方法来识别调节应力敏感性的转录模块和特定于应力的集线器基因，重点是这些模块是否与性别有所不同。在识别出Anhedonia/抑郁样行为（女性>男性）的性别差异后，我们表明发育激素暴露（性腺女性> Gonadal雄性）和遗传性别（XX> XY）都会导致性别差异。由差异表达基因表示的顶部生物学途径与免疫功能有关。我们确定哪些差异表达的基因是由发育性性腺或遗传性别驱动的。受男性和女性慢性应激影响的基因几乎没有重叠。我们还鉴定了受压力影响的高度共表达的基因模块，其中一些模块在男性和女性的相反方向上受到影响。由于所有小鼠在成年后都有同等的激素暴露，因此这些结果表明，敏感发育期间性腺激素暴露的性别差异计划成人情绪上的性别差异，并且这些性别差异与成人循环的性腺激素无关。
社论：微生物辅助植物对非生物应力的抗性
微生物与植物之间的相互作用已成为微生物学和植物生物学的重要研究领域。非生物应力，包括干旱，盐度和重金属，对全球植物生长产生了实质性影响。这些压力源，无论是单独或结合发生的，都会破坏营养的吸收并阻碍植物的整体发展（Mushtaq等，2023）。然而，有益的微生物在增强对这种非生物挑战的植物弹性方面表现出了潜力（Cardarelli等，2022； El-Shamy等，2022）。居住在根际和植物圈中的某些微生物可以促进植物水和养分，同时提供防止有害环境毒素的保护（Degani，2021； Redondo等，2022）。过去十年见证了由测序和毛质技术的进步驱动的显着步伐，从而揭示了在非生物胁迫下构成植物 - 微生物相互作用的复杂机制。这些细微的关系正在逐渐被解密，为预测和调节策略铺平道路。利用植物 - 微生物相互作用来支持植物适应非生物压力，在农业生产力，生物修复策略和生态可持续性中具有变革性的潜力。这项研究的努力旨在彰显微生物在增强植物抵抗非生物胁迫方面的重要作用。调查还深入研究了根间微生物群落对植物更广泛健康的复杂影响。Qi等。Qi等。在这个研究主题中，十项学术贡献深入研究了多种机制，通过这些机制，微生物可以帮助植物适应环境爆发，从而维护其生长和生存。总的来说，这些文章提供了有关微生物如何促进生态系统功能和植物福祉的全面观点。响应紧急市场需求和严重的非生物压力，增强植物生产和生存已成为研究的核心重点。利用RNA干扰（RNAI）技术来构建油酸去饱和酶（FAD2）基因的IHPRNA植物表达载体，从而导致油酸含量升高，并降低了菜籽中亚油酸和亚麻酸的水平。值得注意的是，根际微生物群落作为遗传评估的指标
氧化应激和全身炎症在...
氧化应激和全身性炎症是相互联系的过程，可以相互影响和扩大彼此，从而导致各种疾病和健康状况。氧化应激可以激活免疫细胞，例如巨噬细胞，中性粒细胞和单核细胞，以释放促炎分子。这些活化的免疫细胞可以作为防御机制的一部分产生活性氧（ROS）。相反，ROS可以刺激促炎细胞因子的产生，例如白介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子-Alpha（TNF- A）。这些细胞因子反过来又可以触发更多ROS的产生，从而在氧化应激和炎症之间形成正反馈环。此循环可以维持慢性炎症，并导致各种器官的组织损伤。氧化应激和全身性炎症重叠的许多危险因素。肥胖症与慢性炎症相关，也与由于代谢活性增加而与氧化应激有关。毫不奇怪，氧化应激与全身性炎症之间的关系是复杂且双向的。他们可以协同促进各种慢性疾病的发展和发展，包括心血管疾病，糖尿病，神经退行性疾病和某些癌症。解决导致氧化应激和炎症的生活方式因素对于维持整体健康和降低这些慢性病的风险至关重要。在深入评论中（Wei等人这个研究主题旨在并强调了我们目前对炎症和氧化应激之间这种双向关系的理解，以及它们在糖尿病和糖尿病和CKD的病理生理学和治疗中的作用。），作者专注于低氧诱导因子-1 A（HIF-1 A）的下游靶标，这是一种感受细胞氧状态的关键转录调节剂，并在肾纤维化的发病机理中起着至关重要的作用。作者详细介绍了与HIF -1 A诱导的调控相关的分子基础，并阐明了潜在的治疗途径，以抵消或改善肾脏纤维化。
基于区块链的数字公证系统提供...
TCP基因家族成员在植物生长和发育中发挥了多种功能，并以在该家族中发现的第一个三个家庭成员的命名，即TB1（Teosinte分支1），细胞增多菌（CYC）和增殖的细胞因子1/2（PCF1/2）。氮（N）是饲料产量的关键元素；但是，氮肥的过度应用可以增加农业生产成本和环境压力。因此，发现低N耐受基因的发现对于上燕麦种质和生态保护的遗传改善至关重要。燕麦（Avena sativa L.）是世界上的主要草饲料之一，但尚未对TCP基因的全基因组分析及其在低氮应激中的作用。这项研究使用生物信息学技术确定了燕麦TCP基因家族成员。它分析了他们的系统发育，基因结构分析和表达模式。结果表明，ASTCP基因家族包括49个成员，大多数ASTCP编码的蛋白是中性或酸性蛋白。系统发育树将ASTCP基因家族成员分类为三个亚家族，并且每个亚科具有不同的保守结构域和功能。此外，在ASTCP基因的启动子中检测到了多个与非生物应激，光反应和激素反应有关的启动子。从燕麦鉴定出的49个ASTCP基因在18个燕麦染色体上分布不均。这项研究为其他OAT属中TCP基因家族的未来深入研究提供了重要的基础，并揭示了改善基因利用率的新研究思想。实时定量聚合酶链反应（QRT-PCR）的结果表明，在低氮应激下，ASTCP基因在各种组织中具有不同的表达水平，这表明这些基因（例如ASTCP01，ASTCP03，ASTCP2222222222222222，和ASTCP38）在增长和发展中具有多个生长。总而言之，这项研究分析了ASTCP基因家族及其在全基因组水平低氮应激中的潜在功能，这为进一步分析燕麦中ASTCP基因的功能奠定了基础，并为探索燕麦中出色胁迫耐受性基因的理论基础提供了理论基础。
植物中渗透应激反应的遗传调节机制
植物对渗透压的适应性 - 干旱，盐度和其他非生物压力的结果 - 鉴于其对农业生产力和粮食安全的影响，是植物生物学的关键重点（Lim等，2015； Zareen等，2024）。在信号转导网络中，从应力信号的感知到应激响应性基因表达，各种转录因子和应力反应性启动子中的顺式调节元件在植物适应对非生物胁迫的适应中起着关键作用。此外，基因表达的转录后调节是由RNA代谢介导的（Lee等，2006； Kim等，2017； Park等，2024）。转录激活因子和阻遏物之间的平衡对于适当的基因表达和对非生物应激的反应至关重要（Seok等，2022）。该研究主题巩固了在理解渗透压力反应背后的遗传调节机制方面的最新进展，其中包含七项研究探索植物适应性的分子，生化和基因组维度的研究。
胰腺β细胞中的内质网应激...
糖尿病（DM）是一种慢性疾病，其特征是葡萄糖稳态受损，是由于胰腺B细胞的损失或功能障碍导致1型糖尿病（T1DM）和2型糖尿病（T2DM）的损失或功能障碍。胰腺B细胞在很大程度上依赖其内质网（ER）来克服秘书长对胰岛素生物合成和分泌的需求增加，以应对营养需求，以维持体内的葡萄糖稳态。结果，在循环中营养水平上升后，B细胞可能在ER应力下，以介导由展开的蛋白质反应（UPR）介导的适当的前胰岛素折叠，强调了该过程对正常B -Cell功能保持ER稳态的重要性。然而，过度或长时间增加了新生促硫素进入ER腔内的炎症可能会超过导致胰腺B细胞ER应力的ER能力，然后导致B细胞功能障碍。在哺乳动物细胞（例如B细胞）中，ER应力反应主要由三种规范的ER居民跨膜蛋白：ATF6，IRE1和PERK/PEK调节。这些蛋白质中的每一个分别产生转录因子（分别为ATF4，XBP1S和ATF6），进而激活了ER应力诱导基因的转录。越来越多的证据表明，未解决或失调的ER应力信号通路在B细胞衰竭中起关键作用，导致胰岛素分泌缺陷和糖尿病。In this article we fi rst highlight and summarize recent insights on the role of ER stress and its associated signaling mechanisms on b -cell function and diabetes and second how the ER stress pathways could be targeted in vitro during direct differentiation protocols for generation of hPSC-derived pancreatic b -cells to faithfully phenocopy all features of bona fi de human b -cells for diabetes therapy or drug screening.
原始发表论文的引文（记录版本）：Pauzon, C., Mishurova, T., Evsevleev, S. et al (2021)。残余应力和孔隙度
研究了工艺气体、激光扫描速度和样品厚度对激光粉末床熔合制备的 Ti-6Al-4V 中残余应力和孔隙率形成的影响。使用纯氩气和氦气以及它们的混合物（30% 氦气）来建立残余氧含量低至 100 ppm O 2 的工艺气氛。结果表明，通过 X 射线衍射测得的薄样品（220 MPa）的亚表面残余应力明显低于长方体样品（645 MPa）。这种差异归因于较短的激光矢量长度，导致热量积聚，从而实现原位应力释放。即使增加了扫描速度，在工艺气体中添加氦气也不会在简单的几何形状中引入额外的亚表面残余应力。最后，在氦气下构建的悬臂（从底板移除后）的偏转比在氩气和氩气-氦气混合物下制备的悬臂的偏转更大。该结果表明，由于氦气的高热导率、热容量和热扩散率，在氦气下制造涉及大面积扫描的复杂设计可能受到更高的残余应力。
社论：高等植物应对非生物胁迫的遗传和表观遗传调控机制
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