1 MBF Bioscience, Williston, VT 05495, USA 2 Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY 10027, USA 3 Department of Biological Sciences, Columbia University, New York, NY 10027, USA 4 Neuroscience Institute, New York University Langone Health, New York, NY 10016, USA 5 Department of Neuroscience and Physiology, New York University Grossman School医学;纽约市,10016,美国6纽约大学格罗斯曼医学院精神病学系;纽约市,美国10016。7纽约大学神经科学中心,纽约,纽约10003,美国8综合癫痫中心,纽约大学格罗斯曼医学院神经病学系;纽约市,10016,美国9纽约大学格罗斯曼医学院神经外科系;纽约市,10016,美国,摘要的三维(3D)在动物模型的完整大脑以及大型人类和非人类和非人类灵长类动物大脑标本的整体化成像对于理解生理神经网络连接模式及其病理学改变的病理学改变而言至关重要。灯页显微镜已成为一种高效的成像方式,用于对大型清除样品的快速高分辨率成像。但是,光显微镜中照明和检测光学的正交布置限制了可以成像的样品的大小。最近开发的光片theta显微镜(LSTM)技术通过利用两个照明光路径的独特布置倾斜到检测光路径,同时允许检测光路相对于试样表面的垂直排列。在这里,我们报告了下一代,完全集成和用户友好的LSTM系统的开发,以在整个大型标本中均匀地均匀地下分辨率成像,而不会约束横向(XY)大小。此外,我们为图像获取,数据存储,预处理和后处理,增强和定量分析提供了无缝集成的工作流程。我们通过完整的小鼠大脑和人脑样品的高分辨率3D成像以及完整的数据分析(包括数字神经元追踪,血管重建和基于设计的立体分析)在3D中证明了系统性能。这种技术增强和用户友好的LSTM实现将在不同类型的非常大的样本中快速对分子和细胞特征的分子和细胞特征进行快速定量映射。关键字:轻度显微镜,轻纸theta显微镜,连接组学,神经科学:0009-0009-0009-2439-8045(M.F.),0009-0007-1876-4104(P.L.),0009-0006-4374-3711(D.D.),0009-0000-5928-8692(N.OC。),0009-0005-0168-9190(B.H.),0009-0004-0565-9872(J.B.1),0009-0003-7441-9496(N.R.),0009-0004-3698-1784(A.W.),0009- 0004-5284-1087(S.A.),0009-0009-8144-0115(P.A.),0000-0002-7559-0936(J.B.2),0000-0003-4350-0569(T.B.),0000-0002-0026-2006(C.G.),0000-0003-0044-4632(O.D.),0000-0002-7559-0936(J.B.),0000-0002-4229-2860(R.T.),0000-0003-4463-207X(J.G.)(Y.B.1,Jeffrey Blaisdell)。
转移RNA动力学通过调节密码子特异性信使RNA翻译有助于癌症的发展。特定的氨基酰基-TRNA合成酶可以促进或抑制肿瘤发生。在这里我们表明valine氨基酰基-TRNA合成酶(VARS)是密码子偏置翻译重编程的关键参与者,该重编程是由于对靶向(MAPK)疗法在黑色素瘤中的抗性(MAPK)。患者衍生的MAPK治疗耐药性黑色素瘤中的蛋白质组会重新布线,偏向于valine的使用,并且与valine cognate trnas的上调以及VARS的表达和活性相吻合。引人注目的是,VAR敲低重新敏感了MAPK-耐药的患者衍生的黑色素瘤体外和体内。从机械上讲,VARS调节了富含Valine的转录本的使者RNA翻译,其中羟基酰基-COA脱氢酶mRNA编码用于脂肪酸氧化中的关键酶。耐药性黑色素瘤培养物依赖于脂肪酸氧化和羟基乙酰-COA脱氢酶在MAPK治疗后的生存。一起,我们的数据表明,VAR可能代表了治疗耐药性黑色素瘤的有吸引力的治疗靶点。
使用正交翻译系统(OTSS)是通过在遗传密码中添加非经典氨基酸(NCAA)来产生非天然蛋白质的最有效方法。在寻求扩展底物特异性时,常规方法始于(超 - )稳定酶,能够承受由于必要突变而导致的结构变化。然而,我们在这里从发展以应对不稳定性的酶开始,从而占据根本不同的位置,因此可能对突变表现出更大的弹性。通过工程化甲烷菌Coides Burtonii的精神病(“冷”)OTS,我们开发了常用的中嗜和热嗜热系统的替代方法。即使在非常低的NCAA浓度下,这种OT在体内效率和滥交方面都显示出显着的特性。鉴于适用的寄主生物的广泛范围,我们预计冷酷将极大地促进扩展的遗传密码从学科转变为高价值化学驱动的生物技术。
实验室质量培养物。minimus,A。fortilissima,P。uncinatum和S.细长。通过监测浊度,叶绿素浓度和蛋白质含量来评估这些培养物的生长。经过18天的接种期,观察到纯培养物的最大生长。使用离心浓缩的发育良好的培养物并随后冻干以将其保存为粉状形式。DNA提取在冻干的培养物上进行,从而在井下导致透明的DNA带。由A260/280比率确定的提取的DNA的质量范围为1.6至1.8。Mcyabde基因在铜绿节和O. Laetevirens var中成功扩增。minimus,而A. fortilissima和P. uncinatum分别显示了McYabd和McYabe基因的扩增。在弹性链球菌中未观察到放大。使用半定量ELISA技术,仅在微囊孢子虫中检测到显着浓度的微囊藻蛋白,水平为0.5 ppb,而其他培养物的痕量量低于0.5 ppb。
细菌抗生素持久性是一种现象,即细菌暴露于抗生素后,大多数细菌死亡,而一小部分细菌进入低代谢持久状态并能够存活。一旦去除抗生素,持久性细菌群落可以复苏并继续生长。这种现象与几种不同的分子机制和途径有关。细菌抗生素持久性的一个常见机制可能是蛋白质合成的扰动。为了研究这种机制,我们鉴定了四种不同的 metG 突变体,以确定它们是否能够提高抗生素持久性。两种 metG 突变体编码 MetRS 催化位点附近的变化,另外两种突变体编码反密码子结合域附近的变化。metG 中的突变尤其令人感兴趣,因为 MetRS 负责启动 tRNA Met 和延长 tRNA Met 的氨酰化,这表明这些突变体可能影响翻译起始和/或翻译延长。我们观察到所有 metG 突变体都提高了抗生素持久性水平,而野生型 metG 的转录水平也降低了。虽然 MetRS 变体本身不会对 MetRS 活性产生影响,但它们确实降低了翻译率。我们还观察到 MetRS 变体影响同型半胱氨酸的校对机制,并且这些突变体的生长对同型半胱氨酸高度敏感。结合以前的研究结果,我们的数据表明,细胞 Met-tRNA Met 的减少
慢性疼痛治疗的局限性要求采用有效、方便和安全的新型干预措施。脑机接口 (BCI) 通过将记录的神经活动转换为可感知的输出,为治疗慢性疼痛背后的神经病理学提供了一种有前途的治疗方式。最近的证据表明,额叶 θ 波功率 (4-7 Hz) 的增加反映了慢性和急性疼痛的缓解。进一步的研究表明,振动触觉刺激可在实验和临床模型中降低疼痛强度。这项纵向、非随机、开放标签的试点研究旨在使用新型振动触觉神经反馈 BCI 系统增强六名慢性上肢疼痛患者的额叶 θ 波活动。患者的 BCI 表现有所提高,反映了思维驱动的神经反馈控制,并且疼痛严重程度 (1.29 ± 0.25 MAD,p = 0.03,q = 0.05) 和疼痛干扰 (1.79 ± 1.10 MAD p = 0.03,q = 0.05) 评分显著降低,且未出现任何不良事件。疼痛缓解与额叶 θ 调制显著相关。这些发现凸显了 BCI 介导的额叶 θ 与振动触觉刺激的皮质感觉耦合在缓解慢性疼痛方面的潜力。
18岁以下的美国儿童至少有一位患有酒精使用障碍的父母(AUD)或其他物质使用障碍(SUDS),使他们患AUD,SUD和其他心理健康问题的风险更高(McCance-Katz,2018年)。父母对儿童的行为和大脑发育产生了遗传和社会环境的影响,并可以促进对AUD的风险和弹性(Bernier等,2012)。充分的证据表明,AUD患者的儿童发展AUD的可能性是其他儿童的四倍,强调了遗传风险的代际传播(例如Lipari&Van Horn,2017年)。研究表明,育儿行为对于塑造儿童的行为以及其大脑结构,功能和能力的有效发展也很重要。在几项研究中,暴露于儿童虐待和质量不佳的育儿与大脑发育的全球变化以及支持高级情绪和认知功能的巡回赛变化相关(Bick&Nelson,2016; Teicher等,2016)。纵向研究表明,早期的育儿质量与儿童大脑发育的前瞻性变化有关。例如,在整个童年时期经历了苛刻的育儿的青少年表现出不成熟的杏仁核模式
摘要:遗传密码扩展(GCE)可以使非典型氨基酸(NCAA)的位点选择性掺入蛋白质中。GCE已大大提高,可用于在细胞内部创建生物策略手柄,监测和控制蛋白质,研究翻译后修饰和工程新蛋白质功能。自建立我们的实验室以来,我们的研究集中在使用氨基酰基-TRNA合成酶/tRNA(AARS/tRNA)对中GCE在蛋白质和酶工程中的应用。该主题已经进行了广泛的审查,毫无疑问,GCE是工程蛋白质和酶的强大工具。因此,对于这个年轻的教师问题,我们想对我们使用的方法以及我们在实验室中考虑的挑战进行更技术性的了解。自启动实验室以来,我们已经成功地使用了针对各种GCE应用量身定制的十二个新颖的AARS/tRNA对。但是,我们承认该领域即使对于专家也会构成挑战。因此,在此,我们提供了NCAA合并中的方法论,并提供了一些实践评论,并将重点放在挑战,新兴解决方案和令人兴奋的发展上。
抽象背景先前的研究表明,兴奋性重复的经颅磁刺激(RTMS)可以改善阿尔茨海默氏病(AD)患者的认知功能。间歇性theta爆发刺激(ITB)是一种新型的兴奋性RTMS方案,用于脑活动刺激,具有诱导长期增强性可塑性的能力,代表了AD的有希望的治疗方法。但是,ITB对AD患者认知能力下降和大脑结构的长期影响尚不清楚。我们旨在探讨每三个月重复加速ITB是否会减慢AD患者的认知能力下降。在这项随机,评估者,对照试验中的方法,ITB是针对42例AD患者的左背外侧前额叶皮层(DLPFC)的14天。测量值包括蒙特利尔认知评估(MOCA),全面的神经心理电池和海马的灰质体积(GMV)。在基线和随访后评估患者。SPM的计算解剖工具箱的纵向管道用于检测随着时间的推移与治疗相关的显着变化。结果ITBS组相对于对照组(t = 3.26,p = 0.013)保持MOCA评分,并减少了海马萎缩,这与全球变性量表的变化显着相关。基线迷你群体检查(MMSE)评分,载脂蛋白E基因型和临床痴呆症评级表明随访时MOCA得分。试用注册号NCT04754152。此外,在活动组中维持左侧的GMV(t = 0.08,p = 0.996)和右(t = 0.19,p = 0.977)海马,但在对照组中有显着下降(左:t = 4.13,p <0.001; p <0.001;右:t = 5.31,p <0.001)。GMV在左侧(r = 0.35,p = 0.023)和右(r = 0.36,p = 0.021)的海马跨干预措施与MOCA变化呈正相关;左海马GMV变化与全球变性量表(r = -0.32,p = 0.041)的变化负相关。结论DLPFC-ITB可能是可行且易于实施的非药物干预措施,可以减慢AD患者的总体认知和生活质量的逐步下降,提供新的AD治疗选择。
疟原虫引起的感染给世界上最贫穷的社区带来了巨大的负担。我们迫切需要具有新作用机制的突破性药物。作为一种经历快速生长和分裂的生物体,疟原虫恶性疟原虫高度依赖蛋白质合成,而蛋白质合成又需要氨酰基-tRNA 合成酶 (aaRS) 为 tRNA 充电相应的氨基酸。蛋白质翻译是寄生虫生命周期所有阶段所必需的;因此,aaRS 抑制剂具有全生命周期抗疟活性的潜力。本综述重点介绍了使用表型筛选、靶标验证和结构引导药物设计来识别有效的疟原虫特异性 aaRS 抑制剂的努力。最近的研究表明,aaRS 是一类 AMP 模拟核苷磺酰胺的易感靶标,这些靶标通过一种新颖的反应劫持机制靶向酶。这一发现开辟了生成不同 aaRS 的定制抑制剂的可能性,从而提供了新的药物线索。