作为了解人脑样本中人类神经精神疾病的一种手段,我们比较了死后脑的转录模式和组织学特征与手术切除后立即分离的新鲜人类新皮层。与许多神经精神疾病相关的术后转录组相比,新鲜的人脑转录组具有完全独特的转录模式。为了理解这种差异,我们测量了全基因组的转录作为清除新鲜组织后时间的函数,以模仿死后间隔。在几个小时内,出现神经元活动依赖性转录本的数量的选择性减少,而相对保留的家政基因通常用作RNA归一化的参考。基因聚类表明,神经元基因表达迅速降低,星形胶质细胞和小胶质细胞基因表达的相互时间依赖性增加,在组织切除后继续至少增加24小时。在同一组织上在组织学上确认了预测的转录变化,表明神经元退化时,神经胶质细胞经历了其过程的生长。神经元基因的快速丧失和神经胶质基因的相互表达突出显示在死后间隔期间发生的高度动态转录和细胞变化。了解这些时间依赖于后尸体大脑样本中基因表达的变化对于解释人脑疾病研究的解释至关重要。
肌萎缩性侧索硬化症是一种致命而无法治愈的神经退行性疾病,主要影响运动系统的神经元。尽管对其遗传成分有越来越多的了解,但它们的生物学含义仍然很少了解。的确,仍然尚不清楚与肌萎缩性侧索硬化症相关的病理特征在多大程度上与与这种疾病有关的不同基因共享。为了解决这一点,我们结合了多组学分析,涵盖了异源Human诱导的多能干细胞衍生的C9orf72-,TARDBP-,SOD1-和FUS-突变的运动神经元以及来自患者生物的DA-TASET的转录,表观遗传和突变方面。我们确定了一个共同的特征,朝着增加的压力和突触异常融合,这反映了肌萎缩性侧向硬化症中统一的转录程序,尽管由于基本的病原基因而引起的特定特征。另外,整个基因组双足岩测序将在突变细胞中观察到的改变的基因表达与其甲基化特征联系起来,突出了与肌醇外侧硬化症相关的异常转录特征的一部分,强调了深层表观遗传替代。We then applied mul- ti-layer deep machine-learning to integrate publicly available blood and spinal cord transcriptomes and found a statistically significant correlation between their top predictor gene sets, which were significantly enriched in toll- like receptor signalling.值得注意的是,该生物学术语的过度占代表性也与突变人类诱导的多能干细胞衍生的运动神经元中鉴定的转录信号相关,从而突出了在组织独立良性中的肌萎缩性侧面硬化症基因中的新颖性。最后,使用整个基因组测序与深度学习结合,我们为肌萎缩性侧面硬化症产生了第一个突变特征,并定义了该疾病的特定基因组概况,该疾病与衰老的特征显着相关,与衰老的年龄显着相关,在疗程疗法的后期sclerisosis中是主要参与者。这项工作描述了通过多组学分析的结合来鉴定疾病特征的创新方法论,并提供了有关定义肌萎缩性侧面硬化症的病理融合的新知识。
为了应对气候变化以及相关的非生物和生物胁迫挑战,改良作物特性对于开发优良作物品种至关重要。气候变化导致的全球变暖会引发更高的害虫压力和植物疾病,从而严重影响作物生产。控制作物抗逆或抗病基因的特性在经济上对作物至关重要。在这种情况下,广泛探索可用的野生、抗性或易感种质并揭示遗传多样性对于育种计划仍然至关重要。下一代测序技术和组学方法的出现通过提供多种植物的基因组序列和转录组加速了植物育种。解码的植物基因组的可用性提供了一目了然地识别候选基因、数量性状位点 (QTL)、分子标记和全基因组关联研究的机会,这些研究可能有助于高通量标记辅助育种。近年来,基因组学与标记辅助育种相结合,揭示了提高作物产量和质量的机制。在本综述中,我们讨论了标记辅助育种的各个方面以及基因组学、生物信息学、高科技音位学、基因组编辑和用于改良作物的新型植物育种技术时代的育种方法的最新前景。简而言之,后基因组学时代的智能育种工具包可以稳步帮助开发气候智能型未来粮食作物。
有机磷酸盐和拟除虫菊酯农药是全球使用最广泛的杀虫剂之一。对两类农药的产前暴露都与后代的各种神经行为缺陷有关。胎盘是神经内分泌器官,也是宫内环境的关键调节剂。早期毒物的毒物暴露可能会通过破坏胎盘过程来影响神经行为。雌性C57BL/6J小鼠通过口服毒被暴露于5 mg/kg的有机磷酸盐,氯吡啶磷酸盐(CPF),拟甲酸酯,甲状腺动物,乙胺甲蛋白(DM),以3 mg/kg或只有媒介物(CTL)(CTL)。暴露在繁殖前两周开始,每三天持续到妊娠第17天的安乐死。通过RNA测序获得了胎儿脑(CTL n = 18,CPF n = 6,dm n = 8)和胎盘(CTL n = 19,CPF n = 16,dm n = 12),并通过使用加权基因共表达网络,差异表达和路径分析来评估所得数据。确定了十四个脑基因共表达模块; CPF暴露破坏了与核糖体和氧化磷酸化有关的模块,而DM破坏了与细胞外基质和钙信号传导相关的模块。在胎盘中,网络分析揭示了12个基因共表达模块。虽然CPF暴露于与内吞作用,Notch和MAPK信号有关的模块,但DM暴露失调
动机:聚类患者的浮躁数据是开发精确医学不可或缺的,因为它允许鉴定疾病亚型。当前的主要挑战是识别共享结构并降低噪声的集成多摩管数据。群集分析也越来越多地应用于单粒数据,例如,在单细胞RNA-SEQ分析中用于聚类单个细胞的转录组。该技术具有临床意义。因此,我们的动机是为了为单个和多摩尼克数据开发一种灵活而有效的光谱聚类工具。结果:我们提出了一种用于复杂的Omic数据的新光谱聚类方法。Spectrum使用一种自我调节密度感知的内核,我们开发了共享共同最近邻居的点之间的相似性。它使用张量产品图数据集成和扩散程序来减少噪声并揭示基础结构。频谱包含一种新方法,用于查找涉及特征向量分布分析的最佳簇数(K)。频谱可以自动发现高斯和非高斯结构的k。我们在21个真实表达数据集中证明了频谱相对于其他方法提供了改进的运行时间和更好的簇结果。可用性和实现:频谱可作为R cran https://cran.r-project的R软件包提供。org/web/packages/spectrum/index.html。联系人:Christopher.john@qmul.ac.uk补充信息:补充数据可在Online BioInformatics获得。
phlebopus ententosus(berk。和broome)Boedijn是一种有吸引力的食用蘑菇,被认为是实现人工栽培的唯一bolete。基因表达分析已广泛用于可食用真菌的研究中,对于阐明与复杂生物学过程有关的基因的功能很重要。选择适当的参考基因对于确保可靠的RT – QPCR基因表达分析至关重要。在我们的研究中,从25个传统家政基因中选择了12个候选对照基因,这些基因基于其表达稳定性在3个发育阶段的9个转录组中。在不同条件和发育阶段,使用Genorm,Normfinder和Reffinder进一步评估了这些基因。结果表明,含MSF1结构域的蛋白(MSF1),突触动蛋白(SYB),有丝分裂原激活的促蛋白激酶基因(MAPK),TATA结合蛋白1(TBP1)(TBP1)和Spry ronain Protin(SPRY)是所有样品的参考基因,而El ef ef ef ef ef efta和ef的最稳定。泛素结合酶(UBCE)是最不稳定的。基于转录组结果选择了基因SYB,并被鉴定为p中的新参考基因。pententosus。这是关于这种真菌中参考基因的鉴定的首次详细研究,可以为选择基因和量化基因表达提供新的见解。
代谢功能障碍相关的脂肪变性肝病(MASLD)代表了即将来临的全球健康挑战。当前的管理策略通常面临挫折,强调了忠实地模仿人类疾病及其合并症的临床前模型的需求。肝脏疾病进展加剧饮食(LIDPAD)是一种饮食引起的鼠模型,在热源性条件下进行了广泛的特征,并引入了饮食,以确保可重复性并最大程度地减少物种的差异。遗漏概括了人类MASLD的关键表型,遗传和代谢标志,包括多机器人通信以及4至16周内的疾病进展。这些发现揭示了肠肝功能障碍作为早期事件和代偿性胰岛增生,强调了Masld发病机理中的肠胰腺轴。对于转录组引导的疾病分期,还详细介绍了一条强大的计算管道,对多个统一的人类肝转录组数据集进行了验证,从而实现了人与小鼠模型之间的比较研究。这种方法强调了Lidpad模型与人类MasLD的显着相似性。Lidpad模型对人类MASLD的实现是通过对饮食干预措施的反应来进一步确认的,并改善了代谢性纤维,肝组织病理学,肝转录组和肠道微生物多样性的改善。这些结果以及人类MASLD和LIDPAD模型之间与疾病相关的分子特征的紧密对齐,这是该模型的相关性和推动治疗性发育的潜力。
摘要。系统基因组学使我们能够通过时间和估计这些信号的系统发育网络的进化过程的历史信号。来自全基因组数据的见解进一步使我们能够从基因组杂交,渗入和祖先多态性中指出对系统发育信号的贡献。在这里,我们关注这些过程如何导致响尾蛇(Crotalus and Sistrurus属)之间的系统发育不一致,该群体基于多种分子数据集和分析方法存在许多相互矛盾的系统发育假设。我们使用从几乎所有已知物种中采样的转录组产生的基因组数据来解决响尾蛇系统发育的不稳定性。这些基因组数据,通过基于联合和网络的方法进行分析,揭示了许多快速物种形成的实例,在这些实例中,各个基因树与物种树相冲突。此外,响尾蛇的进化历史主要由不完整的物种和频繁的杂交主导,这两者都可能影响了过去对系统发育的解释。我们提出了一个新的框架,其中只能根据全基因组数据和基于网络的分析方法才能理解该组的进化关系。我们的数据表明,像在响尾蛇中看到的那样,网络辐射只能在系统基础环境中才能理解,在我们尝试了解其他快速辐射物种中进化史的尝试中,需要采取类似的方法。[异常区域; crotalinae;多样化;剖宫产;渗入;系统基因学;重组。]
基因预测长期以来一直是生物信息学研究的活跃领域。仍然,大核基因组中的基因预测提出了一个挑战,必须通过新算法来解决。转录组和蛋白质组可获得的词的数量和意义在基因组,基因甚至单个基因之间都不同。需要应对此类数据异质性的用户友好,准确的注释管道。先前的注释管道Braker1和Braker2分别使用RNA-Seq或蛋白质数据,但并非两者都使用。最近发布的Genemark-ETP进行了进一步的显着改进,整合了所有三种数据类型。我们在这里提出了基于Genemark-Etp和Augustus的Braker3管道,并使用Tsebra Combiner进一步提高了准确性。braker3使用短阅读RNA-Seq和大蛋白数据库的真核基因组中的蛋白质编码基因,以及针对靶标的迭代和专门学习的统计模型。,我们在目标物种蛋白质组与可用蛋白质组的相关性水平下基于11种基因组的新管道。Braker3优于Braker1和Braker2。平均成绩单级别的F1得分平均增加约20个百分点,而对于具有较大和复杂基因组的物种,差异最为明显。Braker3还胜过其他现有工具,Maker2,FunAntotate和Finder。Braker3的代码可在GitHub上获得,作为一个现成的Docker容器,可用于使用Docker或Singularity执行。总体而言,Braker3是真核基因组注释的准确,易于使用的工具。
目前缺乏对单细胞转录和蛋白质水平的整个生命周期中免疫景观的进化,在发育,成熟和衰老过程中目前缺乏。We recruited a total of 220 healthy volunteers from the Shanghai Pudong Cohort (NCT05206643), spanning 13 age groups from 0 to over 90 years, and profiled their peripheral immune cells through single-cell RNA-sequencing coupled with single T cell and B cell receptor sequencing, high-throughput mass cytometry, bulk RNA-sequencing and flow cytometry验证实验。我们揭示了T细胞受年龄影响最大的影响,并且在特定年龄期间经历了细胞 - 细胞相互作用中最密集的重新布线。不同的T细胞子集在转录组和免疫谱图中均显示出不同的衰老模式。例子包括Gnly + CD8 +效应记忆T细胞,这些细胞在所有T细胞子集中表现出最高的克隆膨胀,并在儿童和老年人中显示出明显的功能特征。和CD8 + MAIT细胞达到了青少年的相对丰度,克隆多样性和抗菌能力的峰值,然后逐渐逐渐变细。有趣的是,我们确定并实验验证了富含儿童的先前未识别的“细胞毒性” B细胞子群。最后,基于整个生命周期的单细胞数据开发了一个免疫年龄预测模型,该模型可以评估健康个体的免疫状态并确定具有障碍免疫功能的人。我们的工作提供了有价值的见解和资源,以进一步了解整个人类寿命的免疫系统的衰老。