SARS-COV-2使用宿主细胞膜受体血管紧张素转化酶2(ACE2)锚定其尖峰蛋白,并由宿主膜膜蛋白酶促进膜融合蛋白。最近的研究表明,跨膜丝氨酸蛋白酶2(TMPRSS2)是一种蛋白酶,该蛋白酶在先前的冠状病毒感染中相似,严重的急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸道综合征(MER)和中东呼吸道综合征(MERS),负责SARS-Cov-2-Cov-2-Cov-2型宿主的蛋白质,启用了Enaber Face face face facike ofer face facie face face face face face facike fir facie fir face facike ofer face face face face facike od sy facike fir。tmprss2在包括胃肠道,呼吸和遗传系统在内的不同部位的上皮细胞中表达。(SARS-COV-2的E感染部位与ACE2和TMPRSS2的共表达位点相关。此外,感染率的年龄,性别和合并症相关的变化与这些组中TMPRSS2的表达速率相关。(ESE发现提供了有效的理由,认为抑制TMPRSS2可以在降低病毒的细胞进入,最终影响感染率和病例严重性时具有有益的影响。使用常规和计算方法,正在进行一些药物开发研究,以开发蛋白酶的潜在抑制剂。在应用这种疗法之前,必须完全了解TMPRSS2的生物学作用。
2-苯基乙醇以其玫瑰般的气味和抗菌活性而闻名,通过苯基丙酮酸脱羧酶(PDC)和醛还原酶的顺序反应通过外源苯基丙酮酸合成。我们首先靶向ARO10,这是酿酒酵母的苯基丙酮酸脱羧酶基因,并鉴定出合适的醛还原酶基因。大肠杆菌转化体中ARO10和YAHK的共表达在批处理培养中产生1.1 g/L的2-苯基乙醇。我们假设PDC活动可能有瓶颈。利用基于计算机的酶进化来增强产量。与野生型ARO10相比,在ARO10(ARO10 I544W)中引入氨基酸取代(ARO10 I544W)稳定了苯基丙酮酸底物的芳族环,增加了2-苯基乙醇的产量4.1倍。培养ARO10 I544W表达大肠杆菌的培养2.5 g/l的2-苯基乙醇,在72小时后,葡萄糖的产量为0.16 g/g。这种方法代表着显着的进步,迄今为止使用微生物从葡萄糖中获得了2-苯基乙醇的最高收率。培养ARO10 I544W表达大肠杆菌的培养2.5 g/l的2-苯基乙醇,在72小时后,葡萄糖的产量为0.16 g/g。这种方法代表着显着的进步,迄今为止使用微生物从葡萄糖中获得了2-苯基乙醇的最高收率。
玉米 (Zea mays) 叶片发育的遗传基础表征可支持育种工作,以获得具有更高活力和生产力的植物。在本研究中,对 197 个双亲和多亲本玉米重组自交系 (RIL) 的映射面板在苗期对多种叶片性状进行了分析。使用 RNA 测序来估计 RIL 中 29 573 个基因模型的转录水平并得出 373 769 个单核苷酸多态性 (SNP),然后结合这些数据使用正向遗传学方法来精确定位参与叶片发育的候选基因。首先,将叶片性状与基因表达水平相关联以确定转录本 - 性状相关性。然后,在全基因组关联 (GWA) 研究中将叶片性状与 SNP 相关联。采用表达数量性状基因座映射方法将 SNP 与基因表达水平相关联,并根据转录本 - 性状相关性和 GWA 确定候选基因的优先顺序。最后,进行了网络分析,将所有转录本聚类到 38 个共表达模块中。通过整合正向遗传学方法,我们确定了 25 个高度富集特定功能类别的候选基因,为液泡质子泵、细胞壁效应器和囊泡交通控制器在叶片生长中的作用提供了证据。这些结果解决了叶片性状确定的复杂性,并可能支持玉米的精准育种。
抽象协调的动物运动取决于功能前置体的发展。虽然早期的细胞效果确定过程是充分表征的,但对本体感受谱系中细胞的终末分化以及控制它们的遗传网络的终极分化知之甚少。在这项工作中,我们描述了一个基因调节网络,该网络由三个转化因子(Prospero(pros),D-PAX2和Delilah(DEI)组成,这决定了果蝇中的本体感受谱系中的两个替代分化程序。我们表明,D-Pax2和ProS分别通过激活和抑制DEI的转录来控制脊柱器官谱系中盖与scolopale细胞的分化。通常,D-PAX2激活了DEI在上限电池中的表达,但在Pros被共表达的Scolopale细胞中无法进行。我们进一步表明,D-Pax2和Pro通过262 bp核核定特异性增强剂对DEI转录产生影响,其中两个D-PAX2-和三个Pros结合位点实验鉴定出来。从蝇基因组中除去该增强子时,DEI的帽和韧带特异性表达丢失,从而导致核核器官功能的丧失和幼体幼虫的不良运动。因此,协调的幼虫运动取决于DEI增强子的活性,该活性同时整合了动作和抑制性输入,以生成功能性前置的器官。
大量 X 连锁基因逃避 X 染色体失活,并与独特的表观遗传特征相关。与 X 逃避密切相关的一种表观遗传修饰是启动子区域的 DNA 甲基化降低。在这里,我们通过编辑 CDKL5 启动子上的 DNA 甲基化,从人类类神经元细胞中沉默的 X 染色体等位基因中创建了一种人工逃避,CDKL5 是一种导致婴儿癫痫的基因。我们发现,使用三个向导 RNA 将 TET1 的催化域与靶向 CDKL5 启动子的 dCas9 融合,结合从 CpG 二核苷酸中去除甲基,可显著重新激活失活等位基因。令人惊讶的是,我们证明 TET1 和 VP64 转录激活因子的共表达对非活性等位基因的重新激活具有协同作用,使活性等位基因的水平超过 60%。我们进一步使用多组学评估来确定转录组和甲基化组上的潜在脱靶。我们发现 dCas9 效应物的协同传递对靶位点具有高度选择性。我们的研究结果进一步阐明了与逃避 X 染色体失活相关的 DNA 甲基化降低的因果作用。了解与逃避 X 染色体失活相关的表观遗传学对患有 X 连锁疾病的人有很大的帮助。
大量 X 连锁基因逃避 X 染色体失活,并与独特的表观遗传特征相关。与 X 逃避密切相关的一种表观遗传修饰是启动子区域的 DNA 甲基化降低。在这里,我们通过编辑 CDKL5 启动子上的 DNA 甲基化,从人类类神经元细胞中沉默的 X 染色体等位基因中创建了一种人工逃避,CDKL5 是一种导致婴儿癫痫的基因。我们发现,使用三个向导 RNA 将 TET1 的催化域与靶向 CDKL5 启动子的 dCas9 融合,结合从 CpG 二核苷酸中去除甲基,可显著重新激活失活等位基因。令人惊讶的是,我们证明 TET1 和 VP64 转录激活因子的共表达对非活性等位基因的重新激活具有协同作用,使活性等位基因的水平超过 60%。我们进一步使用多组学评估来确定转录组和甲基化组上的潜在脱靶。我们发现 dCas9 效应物的协同传递对靶位点具有高度选择性。我们的研究结果进一步阐明了与逃避 X 染色体失活相关的 DNA 甲基化降低的因果作用。了解与逃避 X 染色体失活相关的表观遗传学对患有 X 连锁疾病的人有很大的帮助。
失调与神经发育和神经退行性疾病均相关,并且这些疾病中的许多特征是认知功能受损。HDAC4在脊椎动物和无脊椎动物中的细胞核和细胞质之间穿梭,核和/或细胞质HDAC4的量的改变与这些疾病有关。在果蝇中,HDAC4在记忆的调节中也起着至关重要的作用,但是,其作用的机制尚不清楚。核和细胞质限制的HDAC4突变体,以研究HDAC4亚细胞分布,转录变化和神经元功能障碍之间的机械联系。在蘑菇体形态发生,眼睛发育和长期记忆中的定义与核HDAC4的丰度增加相关,但与最小的转录变化有关。尽管HDAC4在神经元核内将MEF2隔离为点状灶,但在HDAC4的过表达时未观察到MEF2活性的改变,而MEF2的敲低对长期记忆没有影响,这表明HDAC4可能不会通过MEF2作用。为此,HDAC4中MEF2结合位点的突变也对核HDAC4诱导的长期记忆或眼睛发育中的损伤没有影响。相反,MEF2结合位点的突变以及通过MEF2 RNAi的共表达来改善蘑菇体形态发生的缺陷,因此核HDAC4通过MEF2起作用以破坏蘑菇体的发育。这些数据提供了有关HDAC4亚细胞分布失调的机制,会损害神经功能,并为进一步研究提供了新的途径。
单细胞测序技术,包括单细胞RNA测序(SCRNA-SEQ)和单细胞ATAC测序(SCATAC-SEQ),使研究人员能够量化细胞的OMIC PHE-NOTYPES。理想的单细胞数据分析有望帮助研究人员了解细胞上的异质性,提取感兴趣的细胞亚群,识别与细胞亚群相对应的特征基因集,并揭示细胞子源的关系。在这些分析任务中,识别特征基因集是一个关键步骤。特征基因集定义为在细胞亚群之间差异表达的基因集。它们通常用于注释细胞亚群并进行基因集富集分析。现有的特征基因鉴定方法经常采用两步方法(此后称为两步方法):首先将细胞聚集(例如Seurat [1-4],简单的Louvain [5],通过插入性和维度降低(CIDR)(CIDR)[6]和Scanpy [7]和差异表达基因(例如9)(例如9)[8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [14,15],limma-voom [16]和桅杆[17])随后在细胞簇上进行以识别特异性特异性特征基因。但是,这种方法对具有复杂或微妙的异质性的数据具有可疑的精度,因为不准确的初始聚类步骤可能会导致随后的错误特征基因鉴定[18]。但是,这些方法不会将特征基因分离为亚群特异性基因集,从而限制了它们的注释细胞的效用。这些基因集用于计算细胞基因集富集评分,然后注释细胞。另外,某些方法通过检测高度可变基因(HVG)的偏差来识别特征基因,这些基因与人群相对于模型拟合的偏差[19],辍学率[20]和UMI计数分布[21](此后称为HVG方法)。为了克服现有方法的局限性,我们提出了Sifinet,这是一种直接识别特征基因集的独特方法,可消除对先前细胞聚类的需求。源于关键观察,即在细胞亚群中共差异表达的基因也表现出共表达模式(供应。注1),Sifinet构建了一个基因共表达网络,并检查其拓扑以识别特征基因集。此外,这些基因集中的网络意味着细胞亚群之间的关系(图1)。此外,Sifinet可以选择地整合SCATAC-SEQ数据,因为它形成了基因合作 - 染色质网络,并探讨了其拓扑以确定表观基因组特征基因集。Sifinet分析SCRNA-SEQ和SCATAC-SEQ数据的能力使研究人员深入了解了细胞多瘤异质性。我们证明,在识别特征基因集和增强细胞注释精度时,Sifinet优于现有的两步方法和HVG方法。此外,我们认为Sifinet可以鉴定细胞之间的复杂异质性,并揭示细胞亚群中潜在的发育谱系。Sifinet也可以缩放以分析数百万个单元的数据集。我们将Sifinet应用于五个已发表的实验数据集,并发现了一些潜在的新发现,例如潜在的新细胞周期标记和衰老标记,衰老细胞富集的亚群,髓样祖细胞的发育效果以及CD8细胞的发育效果以及CD8细胞的构造以及可能的过渡路径。
摘要牛白血病病毒(BLV)是一种逆转录病毒,在牛中引起牛牛白细胞病(EBL),并且在包括日本在内的许多国家 /地区广泛。最近的研究表明,在BLV感染期间,免疫抑制性分子(例如造成的死亡-1(PD-1)和PD-rigand 1)的表达在免疫抑制和疾病进展中起着至关重要的作用。此外,一项初步研究表明,另一种免疫抑制性分子T细胞免疫球蛋白结构域和粘蛋白结构域-3(TIM-3)参与BLV感染期间的免疫抑制。因此,本研究旨在进一步阐明免疫检查点分子在BLV感染中的免疫抑制作用。tim-3表达在BLV感染的牛中外周cD4 1和CD8 1 T细胞上上调。有趣的是,在EBL牛中,CD4 1和CD8 1 T细胞在纤维化淋巴瘤中表达了TIM-3。TIM-3和PD-1在来自BLV感染的牛的外围CD4 1和CD8 1 T细胞中上调并共表达。通过抗牛TIM-3单克隆抗体阻断了T细胞和伽马干扰素(IFN-G)产生的CD69表达,来自BLV感染的牛的外周血单年透明细胞的产生。合成构成测定也证明了TIM-3阻断对BLV感染的抗病毒作用。与仅抑制相比,TIM-3和PD-1途径的综合抑制显着增强了IFN-G产生和抗病毒效率。总而言之,TIM-3和PD-1途径的封闭阻滞显示出强大的免疫激活和抗病毒作用,并且具有作为BLV感染的新型治疗方法的潜力。
抽象背景T细胞在抗肿瘤反应中起着核心作用。然而,它们通常在肿瘤微环境中面临许多障碍,包括缺乏可用的必需代谢物,例如葡萄糖和氨基酸。此外,癌细胞可以通过上调代谢物转运蛋白并维持高代谢率来垄断这些资源,从而繁殖和增殖,从而胜过T细胞。方法中,我们试图通过增强其与肿瘤细胞竞争的糖酵解能力来提高肿瘤附近的T细胞抗肿瘤功能。为了实现这一目标,我们设计了人类T细胞,以表达一种关键的糖酵解酶,磷酸果糖激酶与葡萄糖转运蛋白3(一种葡萄糖转运蛋白)结合使用。我们将它们与肿瘤特异性的嵌合抗原或T细胞受体共表达。与对照细胞相比,的结果工程细胞表明,T细胞激活标记物的细胞因子分泌增加和T细胞激活标记的上调。 此外,它们显示出上糖溶解的能力,在人类肿瘤的异种移植模型中转化为改善的体内治疗潜力。 总结,这些发现支持实施T细胞代谢工程,以增强细胞免疫疗法对癌症的疗效。的结果工程细胞表明,T细胞激活标记物的细胞因子分泌增加和T细胞激活标记的上调。此外,它们显示出上糖溶解的能力,在人类肿瘤的异种移植模型中转化为改善的体内治疗潜力。总结,这些发现支持实施T细胞代谢工程,以增强细胞免疫疗法对癌症的疗效。