植物原生质体不仅是一种有用的生物材料,而且是一项很有前景的技术,已被广泛应用于植物研究的各个方面,包括蛋白质功能研究、信号转导、转录调控、细胞过程和多组学分析。特别是,CRISPR/Cas9 基因组编辑技术与不同植物物种的原生质体再生技术的结合,将以前所未有的方式彻底改变我们促进重要植物遗传改良的能力。
基因组编辑需要将DNA序列插入特定位置。涉及定期间隔短的短文重复序列(CRISPRS)和CRISPR相关(CAS)蛋白质的方案依赖于同源性维修,需要费力的矢量构造,并且效率低。DNA寡核苷酸可以通过非同源末端连接用作靶向插入的供体。我们的简单协议通过使用聚乙烯乙二醇将非修饰的单链DNA DNA寡核苷酸和CRISPR-CAS9核糖核蛋白输送到原生质体中,从而消除了对昂贵的设备和矢量结构的需求。,我们在烟草本尼亚娜纳(Nicotiana Benthamiana)中实现了高达50.0%的靶向插入频率,而无需抗生素选择即可快速循环胸腺橄榄石。使用每个同源臂中包含27 nt的60 nt供体,22个再生植物中有6个显示出靶向插入,其中1个包含6 bp Eco RI位点的精确插入。全基因组测序表明,DNA仅插入靶向位置,遗传分析表明,插入到下一代的插入序列。
AU:请确认所有标题级别均正确显示:致病原生生物是导致许多疾病的罪魁祸首,这些疾病严重影响着全球人类和动物的健康。几乎所有原生生物都拥有线粒体或线粒体相关细胞器,许多原生生物含有质体。这些内共生细胞器对于生存至关重要,并为寄生原生生物(如疟原虫和弓形虫)提供了经过充分验证和广泛使用的药物靶点。然而,线粒体和质体的细胞器基因组内的突变会导致耐药性。这种突变最终挑战了我们控制和根除这些致病原生生物引起的疾病的能力。因此,了解细胞器基因组及其编码的抗性突变在原生生物有性生殖过程中是如何遗传的,以及这可能会如何影响耐药性的传播和未来针对这些细胞器的治疗方法,这一点很重要。在这篇综述中,我们详细介绍了不同致病原生生物在有性生殖过程中的线粒体和质体遗传情况,并经常向其研究更深入的非致病亲属寻求见解。
线性玻色子模式为量子信息处理提供了一种硬件高效的替代方案,但需要访问一些非线性才能实现通用控制。光子学中非线性的缺乏导致了基于编码测量的量子计算,它依赖于线性操作,但需要访问资源丰富的(“非线性”)量子态,例如立方相态。相比之下,超导微波电路提供可工程化的非线性,但受到静态克尔非线性的影响。在这里,我们展示了由超导非线性不对称电感元件 (SNAIL) 谐振器组成的玻色子模式的通用控制,这由 SNAIL 元件中的原生非线性实现。我们通过在克尔自由点附近操作 SNAIL 来抑制静态非线性,并通过快速通量脉冲动态激活高达三阶的非线性。我们通过实验实现了一组通用的广义压缩操作以及立方相门,并利用它们在 60 纳秒内确定性地准备立方相态。我们的研究结果开创了多项式量子计算的实验领域,该领域最初由 Lloyd 和 Braunstein 引入了连续变量概念。
CRISPR-Cas 技术可以对植物基因组进行精确修改,有望彻底改变农业。这些技术依赖于将编辑组件递送到植物细胞中以及再生完全编辑的植物。在无性繁殖植物(例如葡萄)中,原生质体培养是生产非嵌合和无转基因的基因组编辑植物的最佳途径之一。然而,植物从原生质体再生能力较差,阻碍了其用于基因组编辑的实施。在这里,我们报告了一种从来自多个葡萄品种的原生质体再生植物的有效方案。通过将原生质体封装在海藻酸钙珠中并与饲养层培养物共培养,原生质体分裂形成愈伤组织菌落,再生成胚胎并最终再生为植物。该方案成功应用于酿酒葡萄和鲜食葡萄(Vitis vinifera)品种,以及葡萄砧木和葡萄树野生近缘种 Vitis arizonica。此外,通过用 CRISPR-质粒或核糖核蛋白 (RNP) 复合物转染原生质体,我们在三个品种和 V. arizonica 中再生了 VvPHYTOENE DESATURASE 基因经过编辑的白化植物。结果揭示了该平台在促进葡萄属物种基因组编辑方面的潜力。
摘要 在真核生物中,血红素通过两个硫醚键附着到线粒体细胞色素 c 和 c 1 上,由多亚基细胞色素 c 成熟系统 I 或全细胞色素 c 合成酶 (HCCS) 催化。前者是从线粒体的 α 变形菌祖先遗传而来;后者是一种真核创新,其原核祖先并不明显。HCCS 是真核生物中从头蛋白质创新的少数几个例子之一,但对 HCCS 的结构功能了解有限。独特的是,眼虫原生生物(包括医学上相关的动基体锥虫和利什曼原虫寄生虫)通过单个硫醚键将血红素附着到线粒体 c 型细胞色素上。但该机制尚不清楚,因为缺乏编码与其他分类群中参与细胞色素 c 成熟的蛋白质具有可检测相似性的蛋白质的基因。在这里,通过生物信息学搜索所有含血红素蛋白的动质体中保守的蛋白质,鉴定出动质体细胞色素 c 合成酶 (KCCS),我们发现它是必需的和线粒体的,能催化血红素附着到锥虫细胞色素 c 上。KCCS 与其他蛋白质没有序列同一性,除了四个短基序内的轻微相似性表明与 HCCS 相关。因此,KCCS 为研究真核细胞色素 c 成熟提供了一种新的资源,可能具有更广泛的相关性,因为人类 HCCS 的突变会导致疾病。此外,与许多其他真核生物相比,眼虫的许多线粒体生物化学例子都不同;因此,KCCS 的鉴定为进化分化的原生生物群体中极端、不寻常的线粒体生物化学提供了另一个典范。
新产品与以前的版本有以下几点不同:1.它们不提供印刷版地图。相反,PDF 版本已放在 NPWS 网站 (npws.nsw.gov.au) 上供免费下载。这些地图也包含在 CD 中,可通过填写并转发申请表和数据许可协议进行购买。2.附加 API 增加了研究区域西北部分的地图覆盖范围。3.改进的建模导致添加了以前未识别的植被区域(例如在 Scheyville 地区)。4.这些地图包括研究区域内的非坎伯兰平原社区,以帮助用户识别所有现有植被。5.地图上不同状况的植被显示已更改,以更准确地反映数据能够可靠检测到的差异。6.与 2000 年 1 月版中的等效统计数据相比,植被群落的重新建模和额外的 API 导致本报告中提供的统计数据发生变化。7.这些解释指南讨论了上述变化,并包括非坎伯兰平原群落的社区描述和诊断物种列表,再次帮助用户识别植被。这些指南通过解释项目中使用的不同代码和类别来帮助理解地图。如果要完全理解地图,这是一份必不可少的文件。8.已发布的 CD 包含以下信息: • 植被地图 • 植被地图解释指南 • 几种不同地理信息系统 (GIS) 格式的植被数据层。这些使用户能够创建特定区域的地图,并允许对数据进行统计分析。数据层现在被理事会和企业广泛用于辅助决策。• 显示残余物保护意义的地图。• 描述如何得出保护意义的规则集 • 保护意义数据层 • 濒危生态群落概况。
C-SL、Y-CL、JS 和 M-CS 构思并设计了实验。C-TH 和 Y-61 HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C-TH、Y-HY、Q-WC、J-JY 和 F-HW 62 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向 63 诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y-LW 进行了 WGS 64 文库制备和 qPCR 分析。P-XZ 和 Y-CL 进行了生物信息学 65 分析。Y-HC、C-TH、C-SL、Q-WC 和 F-HW 进行了病毒相关分析。C-66 TH 进行了细胞生物学。C-TH 和 S-IL 进行了嫁接。JS、M-CS、Y-CL 和 67 C-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并 68 批准了最终手稿。69
纳米结构嵌段共聚物薄膜是一种生成复杂周期性图案的精巧工具,其周期从几纳米到几百纳米不等。这种组织良好的纳米结构有望推动下一代纳米制造研究,在生物、光学或微电子功能材料的设计中具有潜在的应用价值。然而,考虑到热力学驱动力倾向于形成最小化嵌段间界面的结构,这一宝贵平台受到二嵌段共聚物架构所能获得的几何特征的限制。因此,丰富嵌段共聚物自组装过程所获得的结构多样性的策略正在获得发展动力,本进展报告通过考虑生成“非天然”形态的新兴策略,回顾了迭代 BCP 自组装所固有的机会。
沿海水域的浮游微生物构成了食物网和生物地球化学循环的基础。波罗的海地区具有明显的环境梯度,是典型的沿海环境。然而,迄今为止,对这些环境梯度的微生物多样性评估既缺乏分类范围,也缺乏空间和时间尺度的整合。在这里,我们使用 DNA 宏条形码分析了 398 个样本的原生生物和细菌多样性,这些样本与波罗的海和卡特加特海峡-斯卡格拉克海峡的国家监测同步。我们发现,与其他环境因素不同,盐度对细菌群落组成的影响大于对原生生物群落组成的影响。同样,贝叶斯模型表明,在较低(<9 PSU)和较高(>15 PSU)的咸水盐度中,细菌谱系出现的可能性都小于原生生物。尽管如此,原生生物的 α 多样性还是随着盐度的增加而增加。细菌 α 多样性的变化主要是季节性的,与冬季通过垂直混合引入深水生物群有关。我们认为原生生物在生态上对盐度不太敏感,因为区室化使它们能够将基本代谢过程与细胞膜分离。此外,细菌进一步和更频繁地扩散可能会阻碍局部适应。最终,基于 DNA 的环境监测扩展了我们对微生物多样性模式和潜在因素的理解。40