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CRISPR 能否帮助控制蝗虫种群以减少瘟疫爆发的影响？
沙漠蝗虫（Schistocerca gregaria）自古以来就威胁着粮食安全，并通过破坏农业影响人类的生活。肆虐的蝗灾爆发是现实，至今仍在农田和牧场造成大规模破坏。全球蝗虫袭击和爆发影响广大地区和数百万人，造成数十亿美元的经济损失。虽然通过化学农药控制蝗虫种群是目前使用的主要方法，但不幸的是，它在控制这些爆发方面效果不佳。使用 CRISPR（成簇的规律间隔的短回文重复序列）的基因工程进展及其在节肢动物上的成功实验提供了巨大的机会，可以扩展到设计蝗虫的类似遗传行为变化。CRISPR 已成为最准确、快速和经济高效的技术之一，通过编辑特定基因（特别是负责群居期不受控制繁殖的基因），它可能非常有效地管理蝗虫种群。在埃及伊蚊身上进行的实验旨在抑制 microRNA-309 (miR-309)，从而允许其在吸血触发阶段特定阶段地降低繁殖能力，这表明这些干预措施也可以成功地应用于沙漠蝗虫。通过靶向 miR-309~6 基因簇，抑制雌性蝗虫的卵巢发育并可能控制蝗虫种群，应该有可能在雌性蝗虫身上取得类似的效果。
遗传基础和在野生大豆中的甘油蛋白诱导的选择
Glyceollins是一种在豆类物种中引起的植物毒素家族，在环境压力反应（例如防御病原体）和人类健康中起着至关重要的作用。However, little is known about the genetic basis of glyceollin elicitation.在本研究中，我们采用了一种基于代谢物的基因组 - 宽缔合方法（MGWA）方法来鉴定在遗传多样的甘油蛋白诱导的候选基因，并正在研究遭受大豆囊肿线虫的野生大豆。In total, eight SNPs on chromosomes 3, 9, 13, 15, and 20 showed signi fi cant associations with glyceollin elicitation.六个基因分为两个基因簇，它们在苯基丙烷途径中编码糖基转移酶，并在物理上接近染色体9。此外，还发现转录因子（TFS）基因（例如MYB和WRKY）是有前途的候选基因，与染色体上的显着SNP紧密联系。Notably, four signi fi cant SNPs on chromosome 9 show epistasis and a strong signal for selection.The fi ndings describe the genetic foundation of glyceollin biosynthesis in wild soybeans; the identi fi ed genes are predicted to play a signi fi cant role in glyceollin elicitation regulation in wild soybeans.此外，自然种群中的上皮相互作用和选择影响甘油蛋白的变异如何应进一步研究以阐明甘糖苷生物合成的分子机制。
使用大脑网络诊断阿尔茨海默氏病
丝状真菌具有产生各种具有不同生物学活性和结构（例如洛伐他汀和瑞士宁）的二级代谢产物的能力。随着后基因组时代的出现，越来越多的隐性或未表征的次级代谢物生物合成基因簇不断被发现。然而，由于长期缺乏多功能，相对简单且高度有效的遗传操纵技术，迄今为止，对工业重要的次级代谢产物的更广泛探索已经受到阻碍。随着基于CRISPR/CAS9的基因组编辑技术的出现，这一难题可能会得到缓解，因为这项先进的技术彻底改变了遗传研究，并使纤维化真菌的剥削和发现可以剥削和发现新的生物活性化合物。在这篇评论中，我们详细介绍了CRISPR/CAS9系统，并总结了CRISPR/CAS9介导的基因组编辑的最新应用。我们还介绍了CRISPR/CAS9系统的特定应用和CRISPRA在改善次级代谢物含量的改善中，并发现了新型生物活性化合物在纤维真菌中的发现，并提供了特定的例子。此外，我们强调并讨论了使用基于CRISPR/CAS9的基因组编辑技术在次生代谢物的生物合成研究中以及CRISPR/CAS9策略在明亮真菌中的未来应用中的某些挑战和确定。
细胞壁脂蛋白CD1687在脱氧氯酸诱导的生物膜艰难梭菌中形成的生物膜中充当DNA结合蛋白
细菌病原体建立复发和持续感染的能力经常与它们形成生物膜的能力有关。梭状芽胞杆菌的差异感染具有较高的复发率和复发率，并且假设生物膜参与其致病性和持久性。生物膜通过C.差异仍然很少了解。已经表明，诸如脱氧胆酸（DCA）或甲硝唑诱导生物膜形成的特定分子，但所涉及的机制仍然难以捉摸。在这项研究中，我们描述了C.差异脂蛋白CD1687在DCA诱导的生物膜形成过程中的作用。我们表明，CD1687的表达是CD1685-CD1689基因簇中的操纵子的一部分，由多个转录启动位点控制，有些是响应DCA诱导的。生物膜形成只需要CD1687，而CD1687的过表达足以诱导生物膜形成。使用RNASEQ分析，我们表明CD1687影响转运蛋白和代谢途径的表达，我们通过下拉测定法（包括转运 - 相关的细胞外蛋白）来识别几个潜在的结合伴侣。然后，我们证明了CD1687在C.差异中暴露于表面，并且该定位是DCA诱导的生物膜形成所必需的。鉴于这种定位以及C.差异形成Edna富生物膜的事实，我们确认CD1687以非特定方式结合DNA。因此，我们假设CD1687是通过通过结合EDNA促进细胞与生物纤维矩阵之间的相互作用，是对DCA的下游响应的组成部分。
getphylo：快速自动生成多洛克斯系统发育树
抽象背景：基因组数据的增加数量呼吁工具可以快速有效地产生基因组规模的系统发育。现有工具依赖于大型参考数据库或需要长长的从头计算来识别直系同源物，这意味着它们的运行时间很长，并且在分类学范围上受到限制。为了解决这个问题，我们创建了GetPhylo，这是一种从注释序列中快速生成系统发育树的python工具。结果：我们提出了GetPhylo（Ge nbank t o phylo Geny），该工具会自动从一个带注释的基因组中构建系统发育树。直系同源物是通过最大可能性的所有编码序列的串联比对来推断系统发育的。我们对两种现有工具AutoMlst和gtdb-tk进行了彻底的Get-Phylo基准测试，以表明它可以在很短的时间内生产出可比质量的树。我们还展示了在包括细菌和真核基因组以及生物合成基因簇在内的四个案例研究中Getphylo的屈曲。结论：GetPhylo是一种自动产生基因组规模系统发育树的快速可靠工具。getPhylo可以在很短的时间内产生与其他软件相当的系统发育，而无需大型本地数据库或强烈的计算。getphylo可以从各种数据集中迅速识别直系同源物，无论分类学或基因组范围如何。getphylo的可用性，速度，灵活性使其成为系统发育工具包的宝贵补充。
洞察珊瑚的细菌分数
与珊瑚宿主相关的摘要细菌是多种多样且丰富的，最近的研究表明，这些共生体参与宿主的弹性对人为应激。尽管具有推定的重要性，但致力于培养珊瑚相关的细菌的工作很少受到关注。结合了已发表和未发表的数据，在这里我们报告了从源自热带，温带和冷水栖息地的珊瑚中分离出的可培养细菌的多样性和功能的全面概述。我们的MetaSurvey考虑了从52项研究中总共3,055个分离株。有1,045个具有全长16S rRNA基因序列，跨越了138个术语，并在proteeobacteria，firmicutes，firmicutes，chitoidetetes和pactinobacteria peryla中描述了138个。我们使用74种菌株的可用基因组和菌株中有益细菌 - 核共生的潜在特征进行了比较基因组分析。我们的分析揭示了。400个生物合成基因簇是抗氧化剂，抗菌，细胞毒性和其他次级代谢物的生物合成的基础。此外，我们发现了可能参与宿主结肠和宿主 - 西姆比恩识别，抗病毒防御机制和/或综合代谢相互作用的基因组特征（以前尚未用于珊瑚 - 杆菌共生剂），我们建议将其作为用于筛选珊瑚雌性筛查的新靶标。我们的结果强调了细菌培养物在阐明珊瑚霍洛皮特功能的重要性，并指导益生菌候选物的选择
几乎无间隙，高度连续的参考基因组，用于populus ussuriensis的双倍线，使高级基因组研究
抽象的人群物种，尤其是trichocarpa，长期以来一直是基因组研究的模型树，这是由于完全测序的基因组。然而，高杂合性和重复区域的存在，包括丝粒和核糖体RNA基因簇，剩下了59个未解决的间隙，占三分法P. trichocarpa基因组的3.32％。在这项研究中，改进了愈伤组织诱导方法，以从P. ussuriensis花药中得出双倍的单倍体（DH）愈伤组织。利用长阅读测序，我们成功地组装了一个几乎没有间隙的，端粒到telomere（T2T）P。ussuriensis基因组，跨越了412.13 MB。该基因组组件仅包含7个间隙，其重叠n50长度为19.50 MB。注释显示该基因组中有34,953个蛋白质编码基因，比trichocarpa多465个。值得注意的是，中心区域的特征是高阶重复序列，我们在所有DH基因组染色体中鉴定了和注释的中心粒区域，这是杨树的第一个。衍生的DH基因组表现出与毛thocarpa的高共线性，并显着填补了后者基因组中存在的空白。此T2T P. ussuriensis参考基因组不仅会增强我们对基因组结构的理解，并在杨树属内的功能增强了我们的功能，而且还为杨树基因组和进化研究提供了宝贵的资源。
真菌遗传学和生物学
尽管青霉霉菌对农业，工业和生物医学系统产生重大影响，但在许多微生物中，青霉物种的生态作用并没有很好地表征。在这里，我们利用了从奶酪皮中分离出的35种青霉菌株的集合来广泛研究与奶酪相关的青霉物种中次生代谢的基因组潜力，青霉对细菌群落组装的影响以及青霉杆菌相互作用的机制。使用抗石，我们确定了1558个Biosyn thetic基因簇，其中406个被映射到已知途径，包括几种霉菌毒素和抗微生物化合物。通过测量细菌丰度和真菌mRNA表达，当用奶酪皮细菌群落培养代表性的青霉菌株时，我们观察到不同的青霉菌株的不同影响，从对细菌生长的强烈抑制剂到对细菌生长或社区成分没有影响的细菌抑制剂。通过差异mRNA表达分析，青霉素菌株恶魔响应细菌群落而导致有限的差异基因表达。我们确定了八个测试的青霉素菌株之间的一些共同反应，主要是养分代谢途径的上调，但我们并未确定对多品种社区增长的保守真菌反应。这些结果串联表明，与奶酪相关的青霉物种之间的差异很大，它们能够塑造细菌群落发展并突出该标志性属内重要的生态多样性。
嗜热蛋白13：在计算机分析中，提供了与细菌素产生有关的基因的新见解
摘要：细菌素是由细菌和古细菌产生的核糖体合成蛋白质毒素的大家族，具有与生产者菌株紧密相关的物种的抗菌活性。抗菌蛋白质化合物与多种应用有关，包括作为食物和医疗用途的病原体抑制剂。在新鲜和发酵食品保存中常用的几种乳酸细菌（LAB）中，嗜热链球菌以其作为酸奶和奶酪的起始培养而闻名。先前的研究描述了嗜热链球菌SFI13中的细菌素嗜热蛋白13，以及编码其作为操纵子的基因，由两个基因（THMA和THMB）组成。然而，大多数细菌素具有复杂的生产系统，该系统涉及编码具有相对特异性功能的专用蛋白质的几个基因。到目前为止，对嗜热蛋白的合成，调节和表达涉及的基因的关注很少。本研究的目的是在计算机基因挖掘中使用，是研究参与嗜热蛋白13产生的调节系统的存在。的结果显示，专用的推定细菌蛋白基因簇（PBGC），该基因与IIB类菌群基因相似。这个新揭示的PBGC也被发现在嗜热链球菌的各种菌株中，为理解与嗜热蛋白的生产有关的机制提供了一种新的视角和见解。
环化酶基因参与炭黑曲霉中赭曲霉毒素 A 生物合成的证据
摘要：赭曲霉毒素 A (OTA) 是一种众所周知的霉菌毒素，广泛分布于食品和饲料中。真菌基因组测序对于识别已知和新化合物的次级代谢物基因簇非常有用。对 A. steynii、A. westerdijkiae、A. niger、A. carbonarius 和 P. nordicum 中 OTA 生物合成簇的比较分析表明，在五个结构基因 (otaA、otaB、ota、otaR1 和 otaD) 中，OTA 簇的组织具有高度的同源性。此外，最近对黑曲霉 OTA 产生菌进行的详细比较基因组分析发现了一个环化酶基因 otaY，它位于 otaA 和 otaB 基因之间的 OTA 簇中，编码的预测蛋白质与 SnoaL 的结构域高度相似。这些蛋白质已被证明能催化链霉菌中产生的聚酮抗生素生物合成中的闭环步骤。在本研究中，我们证明了在 OTA 允许条件下 A. carbonarius 中环化酶基因的上调，这与其他 OTA 簇基因的表达趋势及其在 OTA 生物合成中的作用一致，即通过完全基因缺失。我们的研究结果首次指出了环化酶基因参与了 OTA 生物合成途径。它们代表着对 A. carbonarius 中 OTA 生物合成分子基础的理解向前迈出了一步。