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斑驴贻贝（Dreissena rostriformis）
双壳类软体动物分布于全球海洋和淡水栖息地。虽然它们的体型相对统一，其特征是同名的双壳类外壳，软体动物就栖息于此，但许多谱系都获得了独特的形态、生理和分子创新，这解释了它们对水生环境的各种特性（如盐度、流动条件或基质成分）的高度适应性。这使它们成为研究导致其多样性的进化轨迹的理想候选对象，也使它们成为研究气候变化引起的水生栖息地变暖和酸化的重要参与者。一些物种，如蓝贻贝和地中海贻贝以及斑马贻贝和斑驴贻贝，会形成可生物降解的纤维，即足丝。这些纤维具有巨大的仿生方法潜力，有助于开发可持续纺织品和其他基于纤维的织物。尽管双壳类动物具有广泛的科学意义，但其研究仍然严重不足，只有不到少数物种拥有关键资源，例如高质量基因组和发育转录组以及开展最先进分子和形态学研究的既定实验室协议。本文，我们报告了在这方面研究最深入的双壳类动物之一，即入侵淡水物种斑马贻贝 (Dreissena rostriformis)。我们总结了当前的知识状态和可用资源，这些资源使斑马贻贝非常适合研究低渗环境中生命的适应机制、生物矿化、仿生学和进化发育生物学。我们认为，斑马贻贝独特的生物学特性组合以及对基础和应用科学以及生物监测和保护生物学措施的广泛意义要求我们以 Dreissena rostriformis 为模型加强研究。
生物作为复杂微生物和病毒关联的介体
微生物真核生物（又称生物学家）以其在不同生态系统中的营养循环中的重要作用而闻名。然而，原始人相关的微生物组的组成和功能在很大程度上仍然难以捉摸。在这里，我们采用了与培养无关的单细胞分离和基因组分辨的宏基因组学，以详细的见解对目前从不同环境中分离出的目前无法培养的纤毛和Amoebae的100多个未倍增的微生物组和病毒膜。我们的发现揭示了独特的微生物组组成，并暗示了复杂相互作用以及与细菌共生体和病毒关联的复杂网络。我们观察到纤毛和变形虫在微生物组和病毒蛋白组成方面存在明显的差异，突出了原生物 - 微生物相互作用的特异性。超过115个回收的微生物基因组与已知的真核生物的内共生体相关，其中包括多元化的众多成员，人力体，军团菌，衣原体，依赖性和250个以上的人与可能的宿主相关细菌属于phylylyscibac的细菌。我们还确定了属于多种病毒谱系的80多个巨型病毒，其中一些病毒在单细胞转录组中积极表达基因，这表明可能与采样的生物有关联。我们还揭示了广泛的其他病毒，这些病毒被预测会感染真核生物或宿主相关的细菌。我们的结果提供了进一步的证据，表明生物是复杂的微生物和病毒关联的介体，在生态网络中起着至关重要的作用。我们的样品中巨型病毒和多种微生物共生体的频繁同时出现表明多部分关联，尤其是在变形虫中。我们的研究提供了与鲜为人知的原生物谱系相关的微生物多样性的初步评估，并为对原生生态学及其在环境和人类健康中的作用有了更深入的理解铺平了道路。
秀丽隐杆线虫中伊维菌素反应的转录组学：整合淡蛋白的定量性状基因座并与伊维菌素暴露的DA1316菌株进行比较
寄生线虫对人类和动物的健康构成了重大威胁，并在农业部门造成经济损失。使用驱虫药物（例如伊维菌素（IVM））来控制这些寄生虫的使用导致了广泛的耐药性。识别寄生线虫中抗药性的遗传标记可能具有挑战性，但是秀丽隐杆线虫的自由生活的Nema-Tode Caenorhabditis提供了合适的模型。在这项研究中，我们旨在分析成人c的转录组。秀丽隐杆线虫蠕虫暴露于驱虫药伊维菌素（IVM）的N2菌株，并将其与抗性菌株DA1316和最近确定的杀伤蛋白定量性状基因座（QTL）进行比较。 RNA并在Illumina NovaseQ6000平台上对其进行了排序。使用内部管道确定差异表达的基因（DEG）。将DEG与先前关于IVM抗性c的微阵列研究的基因进行了比较。秀丽隐杆线虫和Abamectin-QTL。我们的结果显示，N2 c中不同基因家族的615摄氏度（183个上调和432个下调基因）。秀丽隐杆线伤。31与DA1316菌株的IVM成年蠕虫的基因重叠。我们确定了19个基因，包括叶酸转运蛋白（Folt-2）和跨膜转运蛋白（T22F3。11），在N2和DA1316菌株中表现出相反的表达，被认为是潜在的候选物。此外，我们编制了进一步研究的潜在候选列表，包括T型钙通道（CCA-1），氯化钾共转运蛋白（KCC-2），以及其他映射到Abamectin-QTL的基因，例如谷氨酸门控通道（GLC-1）。
DNA转座子通过富集转录因子结合基序
从基因组的非编码区域通过突变依次出现。除其他外，此类突变分析转录并创建一个新的开放阅读框（ORF）。尽管ORF出现的机制有充分的文献证明，但对实现新转录事件的机制知之甚少。然而，在许多物种中，已经报道了基因组所有区域的缺乏和非常突出的转录之间的连续体。在这项研究中，我们使用新组装的基因组和七个果蝇的近交系列的转录组和转录组搜索了从头转录本，该基因组和一个来自六个欧洲和一个非洲人口的近交系列。此设置使我们能够检测Sam ple特定的从头转录本，并将其与其他样品中的同源非转录区以及遗传和基因间控制序列进行比较。我们研究了与转换元件（TES）的关联，并富集了从头开始出现的转录本上游的转录因子基序，并将其与调节元素进行了比较。我们发现，从头的成绩单与TES重叠的频率比偶然性的频率更高。新转录本的出现cor与高鸟嘌呤 - 环蛋白含量和TE表达的区域有关。此外，从头转录本的上游区域高度丰富了调节基序。这种基序在与TES（尤其是DNA TES）重叠的新转录物中更丰富，并且比上游的“非转录同源物”更保守上游。总体而言，我们的研究表明，TE插入对于转录本的出现很重要，部分是通过引入DNA te家族的新调节图案。
双膦酸盐的免疫相关表达谱——...
目的：研究双膦酸盐相关颌骨坏死（BRONJ）的免疫细胞和基因组图谱，挖掘潜在的小分子药物。方法与材料：从基因表达数据库（GEO）下载患有BRONJ的多发性骨髓瘤（MM）患者的基因组图谱。通过估计RNA转录本的相对亚群，通过细胞类型识别预测患者体内22种免疫细胞亚群的浸润。此外，识别BRONJ的差异表达免疫相关基因（DEMG），然后进行基因本体论和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析以进行功能注释。然后，基于DEGs通过连接图（CMAP）预测用于治疗BRONJ的潜在药物。结果：BRONJ患者中天然CD4+T细胞和M0巨噬细胞比例较高，静息肥大细胞、NK细胞和嗜酸性粒细胞比例下调（P < 0.05）。静息树突状细胞和γδT细胞呈正相关（r=0.93）。另外，从BRONJ表达谱的336个DEG中筛选出36个DEMG。GO富集分析显示，DEMG与肽基酪氨酸修饰、髓系白细胞迁移、白细胞趋化和趋化因子产生调控最相关（P<0.05）。KEGG分析显示DEMG主要与细胞因子-细胞因子受体相互作用、IL-17信号通路和NF-κB信号通路有关（P<0.05）。此外，在伴有ONJ的MM患者中筛选出12种小分子药物。结论：BRONJ中免疫细胞类型和免疫相关转录组不同组成的发现有助于解释MRONJ的发生、发展，为BRONJ的治疗提供了新的靶点。
单细胞技术和预测药物反应的深度学习
当前研究癌症耐药性治疗的研究方法概述随着分子靶向疗法，免疫疗法，化学疗法和放射疗法的发展已取得了重大进展[1]。 靶向药物 - 由分子靶向疗法使用的单克隆抗体和小分子 - 在肿瘤中达到了最高水平的细胞毒性水平，因为它们能够精确靶向癌细胞[2]。 这些治疗方法的可用性大大改善了患者预后。 更重要的是，如果所有肿瘤亚群都共享药物治疗的特征，则靶向药物可以完全缓解该疾病。 但是，癌性肿瘤很少同质。 它们由不同的基因组和转录组划分的各种细胞亚群，每个细胞亚群都可以产生对给定药物的独特反应和敏感性[3]。 结果，具有非同质性动态特征的异质性癌症亚群通常表现出对单药治疗的抵抗力，从而完全消除了该疾病[4]。 一旦消除了绝大多数肿瘤，少数剩余的癌细胞（最小残留疾病（MRD，请参见词汇表）生存下来，并继续增殖[4]。 不可避免的复发具有现在对初始治疗的疾病。 除了某些具有固有耐药性的肿瘤亚群外，癌细胞还可以通过多种机制获得抗药性，例如药物失活，靶替代和药物外排[1，5，6]。当前研究癌症耐药性治疗的研究方法概述随着分子靶向疗法，免疫疗法，化学疗法和放射疗法的发展已取得了重大进展[1]。靶向药物 - 由分子靶向疗法使用的单克隆抗体和小分子 - 在肿瘤中达到了最高水平的细胞毒性水平，因为它们能够精确靶向癌细胞[2]。这些治疗方法的可用性大大改善了患者预后。更重要的是，如果所有肿瘤亚群都共享药物治疗的特征，则靶向药物可以完全缓解该疾病。但是，癌性肿瘤很少同质。它们由不同的基因组和转录组划分的各种细胞亚群，每个细胞亚群都可以产生对给定药物的独特反应和敏感性[3]。结果，具有非同质性动态特征的异质性癌症亚群通常表现出对单药治疗的抵抗力，从而完全消除了该疾病[4]。一旦消除了绝大多数肿瘤，少数剩余的癌细胞（最小残留疾病（MRD，请参见词汇表）生存下来，并继续增殖[4]。不可避免的复发具有现在对初始治疗的疾病。除了某些具有固有耐药性的肿瘤亚群外，癌细胞还可以通过多种机制获得抗药性，例如药物失活，靶替代和药物外排[1，5，6]。对治疗的不敏感性现在可以恢复到90％的癌症相关死亡[7]。因此，必须提高我们对耐药性传播机制的理解，并准确预测哪种组合药物治疗将是针对特定癌症的最有效的。
在深层转录组数据集中研究RNA编辑，并用重新分类
RNA编辑是一种广泛的转录后机制，能够通过插入/缺失或基本替换来修改成绩单。它在哺乳动物中很突出，其中数百万腺苷被酶的成员脱离插入。a-to-i RNA编辑具有大量的生物学功能，但在大规模转录组数据集中的检测仍然是未解决的计算任务。为此，我们开发了Reditools，这是第一个软件包，该软件包专门用于RNA编辑Pro filefifing RNA序列（RNASEQ）数据。它已成功地用于人类转录组中，证明了RNA编辑的组织和细胞类型特异性及其普遍性。在我们的专业重复数据库中收集了有关人类RNASEQ数据的大规模重新分析分析的结果，其中包含超过450万个事件。在这里，我们详细描述了两个基于我们的计算资源，重新数字和重复的生物信息学过程。在第一个程序中，我们概述了在人类细胞系NA12878中检测RNA编辑的工作流，为此，转录组和整个基因组数据可用。在第二个程序中，我们展示了如何在亨廷顿疾病供体的验尸样本中鉴定在特定的重新编码位点上的非调节编辑。在64位计算机上运行≥32GB的随机存储器（RAM）的Linux上，这两个过程均应使用4至24个内核，〜76 h。我们的方案旨在研究具有可用转录组和/或基因组读数的不同生物体中的RNA编辑。可以在https://github.com/bioinfouniba/reditools上获得完成这两个过程和Docker映像的脚本。
鱼类和贝类免疫学
肠道是在大西洋鲑鱼免疫系统中起重要作用的屏障器官。免疫功能分布在含有多种免疫细胞和其他细胞类型的弥漫性肠道淋巴组织中。将肠道转录组与其他器官和组织的转录组进行比较，提供了op or的性能，以阐明肠道的特定作用及其与身体其他部位的关系。在这项工作中，对使用全基因组DNA寡核断裂片微阵列获得的大量数据进行了荟萃分析。肠子以脾脏和头肾后的免疫基因表达水平排名第三。抗原表现和先天抗病毒免疫的活性在肠道中高于任何其他组织。通过比较转录组曲线，肠显示了与g，头肾，脾，表皮和嗅觉玫瑰花结（降序）的最大相似性，这强调了Pe Ripheral粘膜系统的完整性及其与主要淋巴机构的牢固连接。t细胞特异性基因在这些组织中共表达的基因中占主导地位。CD8 +（86个基因，r> 0.9）的转录特征包括免疫耐受性foxp3的主基因和其他负调节剂。在一个单独的实验中比较了睾丸中不同段的不同段，其中在几个基因的官能团中发现了沿着肠道的表达梯度。在幽门肠和远端肠道中，腔内和细胞内（溶酶体）蛋白酶的表达明显更高。类固醇代谢和细胞色素P450在幽门肠和肠中高度表达，而远端肠道具有与维生素和铁代谢有关的远端基因。抗原呈现蛋白质和免疫球蛋白的基因表达表现出向远端肠的逐渐增加。
单细胞转录组揭示斑马鱼卵巢的发育和功能
摘要：斑马鱼是一种成熟的研究生物，为我们理解脊椎动物组织和器官的发育做出了许多贡献，但我们对调节性腺发育、性别和生殖的基因的理解仍然存在重大差距。与许多器官（如大脑和心脏）在发育的最初几天内形成的发育不同，斑马鱼性腺直到幼虫阶段（受精后 ≥ 5 天）才开始形成。因此，正向遗传筛选已确定了极少数性腺发育所需的基因。此外，识别性腺中表达基因的大量 RNA 测序研究没有足够的分辨率来定义可能在这些器官的发育和功能中发挥重要作用的小细胞群。为了克服这些限制，我们使用单细胞 RNA 测序来确定从幼年斑马鱼卵巢中分离的细胞的转录组。这得到了 10,658 个生殖细胞和 14,431 个体细胞的图谱。我们的生殖细胞数据代表了从生殖系干细胞到早期减数分裂卵母细胞的所有发育阶段。我们的体细胞数据代表了所有已知的体细胞类型，包括卵泡细胞、卵泡膜细胞和卵巢基质细胞。进一步分析发现，在这些广义的细胞类型中，存在数量出乎意料的细胞亚群。为了进一步确定它们的功能意义，我们确定了这些细胞亚群在卵巢内的位置。最后，我们使用基因敲除实验来确定 foxl2l 和 wnt9b 分别对卵母细胞发育和性别决定和/或分化的作用。我们的结果揭示了斑马鱼卵巢发育和功能的新见解，转录组谱将为未来的研究提供宝贵的资源。
单细胞分辨率的RNA编辑调查将中间神经元与精神分裂症和自闭症联系起来
通过ADAR酶将腺苷转化为RNA中的插入，称为“ RNA编辑”，对于健康的脑部开发至关重要。 编辑在神经精神疾病中失调，但尚未在分裂神经元的水平上进行大规模研究。 我们从一个神经典型雌性供体的六个皮质区域的3055个神经元中量化了RNA编辑位点，并发现至少十个核中存在41,930个位点。 大多数站点位于内含子或3'UTR中的Alu重复序列中，大约80％在公共RNA编辑数据库中分类。 我们确定了9285个假定的新型编辑站点，其中29％也可以在无关的供体中检测到。 与大量RNA-seq研究的结果相交，为1730个地点提供了细胞类型和空间环境，这些位点在精神分裂症脑供体中差异编辑，以及自闭症供体中的910个此类部位。 自闭症相关的基因还具有预测可修饰RNA结构的编辑位点。 抑制性神经元比兴奋性神经元显示出更高的整体转录组编辑，并且在额叶皮层中观察到最高的编辑速率。 我们使用广义线性模型来识别细胞类型之间的差异编辑位点和基因。 在兴奋性神经元中优先编辑了二十九个基因，在抑制性神经元中更严重地编辑了43个基因，包括RBFOX1，其靶基因，与自闭症相关的Prader-Prader-Willi locus（15q11）中的基因。 来自基因座15q11的SNORD115/116基因的丰度与整个转录组的编辑呈正相关。通过ADAR酶将腺苷转化为RNA中的插入，称为“ RNA编辑”，对于健康的脑部开发至关重要。编辑在神经精神疾病中失调，但尚未在分裂神经元的水平上进行大规模研究。我们从一个神经典型雌性供体的六个皮质区域的3055个神经元中量化了RNA编辑位点，并发现至少十个核中存在41,930个位点。大多数站点位于内含子或3'UTR中的Alu重复序列中，大约80％在公共RNA编辑数据库中分类。我们确定了9285个假定的新型编辑站点，其中29％也可以在无关的供体中检测到。与大量RNA-seq研究的结果相交，为1730个地点提供了细胞类型和空间环境，这些位点在精神分裂症脑供体中差异编辑，以及自闭症供体中的910个此类部位。自闭症相关的基因还具有预测可修饰RNA结构的编辑位点。抑制性神经元比兴奋性神经元显示出更高的整体转录组编辑，并且在额叶皮层中观察到最高的编辑速率。我们使用广义线性模型来识别细胞类型之间的差异编辑位点和基因。在兴奋性神经元中优先编辑了二十九个基因，在抑制性神经元中更严重地编辑了43个基因，包括RBFOX1，其靶基因，与自闭症相关的Prader-Prader-Willi locus（15q11）中的基因。来自基因座15q11的SNORD115/116基因的丰度与整个转录组的编辑呈正相关。我们认为，抑制性神经元中自闭症相关基因的编辑不足可能会与这些细胞在自闭症中的特定扰动进行分配。