摘要:疫苗接种是管理传染病的重要工具。然而,许多疫苗并不完善,在减少疾病传播和/或有利于感染者康复方面仅具有部分保护作用,并且可能表现出这两种特性之间的权衡。此外,疫苗接种的成功还取决于人口流动率以及进入和退出人口的速度。我们在这里通过数学模型研究这些因素之间的相互作用,以预测最佳疫苗接种策略。我们首先计算基本再生数并研究平衡的全局稳定性。然后,我们使用敏感性分析评估决定总感染人数随时间变化的最有影响力的参数。我们推导出疫苗接种覆盖率和实现疾病根除的效率的条件,假设人口流动强度不同(弱和强)、疫苗特性(传播和/或康复)以及后者之间的权衡。我们发现,最低疫苗接种覆盖率会随着人口流动率的降低而增加,随着疫苗效率(传播或恢复)的提高而降低,并且根据疫苗权衡而增加/减少高达 15%。我们得出结论,应根据这些因素之间的相互作用来评估疫苗接种活动的覆盖率目标。
已知低分子量 (LMM) 硫醇化合物对各种生物体的许多生物过程都很重要,但 LMM 硫醇在厌氧菌中的研究不足。在这项工作中,我们研究了模型铁还原细菌 Geobacter sulphurreducens 对具有与半胱氨酸相关化学结构的纳摩尔浓度 LMM 硫醇的产生和周转。我们的结果表明,G. sulphurreducens 根据细胞生长状态和外部条件严格控制硫醇的产生、排泄和细胞内浓度。内源性半胱氨酸的产生和细胞输出与 Fe(II) 的细胞外供应相结合,这表明半胱氨酸排泄可能在细胞向铁蛋白的运输中发挥作用。添加过量的外源性半胱氨酸导致细胞将半胱氨酸快速大量地转化为青霉胺。添加同位素标记的半胱氨酸的实验证实,青霉胺是由半胱氨酸 C-3 原子二甲基化形成的,而不是通过对半胱氨酸暴露的间接代谢反应形成的。这是首次报道该化合物的从头代谢合成。青霉胺的形成随着外部暴露于半胱氨酸而增加,但该化合物并未在细胞内积累,这可能表明它是 G. 硫还原菌维持半胱氨酸稳态的代谢策略的一部分。我们的研究结果强调并扩展了严格厌氧菌中介导半胱氨酸样 LMM 硫醇稳态的过程。青霉胺的形成尤其值得注意,这种化合物值得在微生物代谢研究中引起更多关注。
抽象理解基于细菌社区组装的过程是微生物生态学中的关键挑战。我们研究了大规模继承的托管和废弃草地的土壤细菌群落,并与成熟的森林遗址配对,以解开社区营业额和集会的驱动因素。多样性分配和植物 - 网络零模型表明,在放弃和继承继承后,草原的细菌群落在构图上保持稳定,但它们与充分森林的地点有明显差异。Zeta多样性分析表明,核心微生物分类单元的持久性反映了和与全尺度社区离职模式不同。土壤pH和c:n的差异是成对的草原和森林部位之间社区周转的主要驱动因素,而在演替阶段,pH的变异性是与确定性组装过程的相对优势相关的关键因素。我们的结果表明,草原微生物可能在组合上有弹性,对遗弃和继任继承,并且在树木和森林之间的微生物群落的主要变化是在树木成为主要植被时的一生中相当后期发生的。我们还表明,核心分类单元可能显示出对草原管理和遗弃的反应。
salix属(柳树)中的几乎所有物种都是富裕的,柳树具有可变的性别确定系统,这种变量在维持物种屏障中的作用相对未经测试。我们首先分析了两个物种的性别确定系统(SDS),即Salix Cardiophylla和Salix Interior,它们在Salix系统发育中的位置使它们对于理解亲属中发现的性染色体更换的立场至关重要,并且从其亲属中发现了性染色体,这将系统从雄性(XX/XY)转换为女性(ZW/ZZ/ZZ)heterogamemety。我们表明,这两个物种均具有男性异质体,在15号染色体上具有性别连接区域(SLR)(称为15倍系统)。SLR分别占整个参考染色体的21.3%和22.8%。通过构造系统发育树,我们确定了所有具有已知SDS的物种的系统发育位置。祖先SDS角色状态的重建表明,15倍系统可能是柳树中的祖先状态。的15倍至15zW和15倍至7倍的失误可能导致了Salix的早期形态,并引起了Vetrix和Salix进化枝的主要组。最后,我们根据常染色体和SLR分别测试了系统发育树中物种之间的渗透率。在15倍,15zW和7倍的物种中观察到,显示出降低的渗入,尤其是15zW和7倍物种之间的基因流动较少。 我们认为,尽管柳树物种形成中的SDS失误可能不会产生完全的生殖屏障,但SLR的演变在防止渗入和维持物种边界方面起着重要作用。,显示出降低的渗入,尤其是15zW和7倍物种之间的基因流动较少。 我们认为,尽管柳树物种形成中的SDS失误可能不会产生完全的生殖屏障,但SLR的演变在防止渗入和维持物种边界方面起着重要作用。显示出降低的渗入,尤其是15zW和7倍物种之间的基因流动较少。我们认为,尽管柳树物种形成中的SDS失误可能不会产生完全的生殖屏障,但SLR的演变在防止渗入和维持物种边界方面起着重要作用。
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昆虫的生态成功通常取决于它们与有益的小动物的联系。然而,昆虫的发育涉及反复的蜕皮,这可能会对其微生物群落产生影响。在这里,我们调查了半代谢昆虫的微生物组的影响以及如何影响孕产妇护理是否可以调节这些影响。,我们饲养了有或没有飞蛾的欧洲耳朵少年,并使用16S rRNA metabarcoding分析了鸡蛋核心微生物组的原核分数,最近和在四个发育阶段和由此产生的成年人处于四个发育阶段和旧的蜕皮个体。获得的218个样品表明,在发育过程中,微生物组的分流性质不断变化,并且这些变化与细菌生物标志物有关。令人惊讶的是,这些变化不是在换羽期间发生的,而是在某些发育阶段的开始和结束之间。我们还发现,即使与母亲的最后一次接触是在成年后的两个月之前,也可以使用幼体和成年人的微生物组。总体而言,这些结果为我们对半脂质昆虫中原核微生物组(在)稳定性的理解及其脱离蜕皮的独立性提供了新的见解。更常见的是,他们质疑通过孕产妇护理在这种行为具有兼职的物种中维持家庭生活中微生物组获取的作用。
人类对自然的经验对我们的文化,经济和健康至关重要。良心驱动的气候变化正在引起生物多样性的广泛转变,而居民城市野生动植物也不例外。我们对超过2,000种动物物种进行了建模,以预测环境变化将如何影响60个加拿大和美国城市内的陆地野生动植物。我们发现了即将发生的大城市变化的证据,其中成千上万的物种将在选定的城市中消失,被新物种取代,或者根本没有取代。效应在很大程度上是特定于物种的,最负面影响的分类单元是两栖动物,犬和懒惰。在温室气体排放的情况下,这些预测的转变是一致的,但是我们的结果表明,变化的严重性将由我们的行动或无所作为来减轻气候变化。即将发生的城市野生动植物的大规模转变将影响人类居民的文化经历,生态系统服务的提供以及我们与自然的关系。
哺乳动物的性染色体是高度保守的,性别由 Y 染色体上的 SRY 决定。两种特殊的啮齿动物群(其中一些物种缺少 Y 染色体和 Sry)为我们了解新的性基因如何产生并取代 Sry ,从而导致性染色体周转提供了见解。然而,30 多年的深入研究未能揭示这两个谱系中新的性基因的身份。我们在此报告在奄美刺鼠 Tokudaia osim- ensis 中发现了雄性特异性的 Sox9 增强子重复,这种大鼠的雄性和雌性都只有一条 X 染色体(XO/XO),而 Y 染色体和 Sry 完全丢失。我们进行了全面的调查以检测刺鼠中性别特异性的基因组区域。性别相关的基因组差异仅限于雄性特异性的 17 kb 单位重复,该重复位于常染色体上 Sox9 上游 430 kb 处。使用雄性刺鼠细胞进行的 Hi-C 分析表明,重复区域具有与 Sox9 的潜在染色质相互作用。重复单元含有一个与小鼠增强子 14 (Enh14) 同源的 1,262 bp 元件,Enh14 是一种候选 Sox9 增强子,在小鼠中功能冗余。转基因报告小鼠表明,刺鼠 Enh14 可作为小鼠胚胎睾丸增强子发挥作用。用重复的刺鼠 Enh14 替换 Enh14 的 XX 小鼠的胚胎生殖腺显示 Sox9 表达增加,Foxl2 表达减少。我们提出,这种 Sox9 增强子的雄性特异性重复取代了 Sry 功能,从而定义了刺鼠中的一种新型 Y 染色体。