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实验动物
摘要：小鼠尿液中含有人尿中未发现的主要尿蛋白（MUP）。因此，即使健康的小鼠也表现出蛋白尿，与健康的人不同，将小鼠用作人类疾病的模型变得具有挑战性。也未知尿液分析的量子是否可以精确地测量含有MUP的尿液中的蛋白质浓度。为了解决这些问题，我们通过使用Cas9蛋白和两个指导RNA去除MUP基因簇来产生MUP敲除（MUP-KO）小鼠，并表征了这些小鼠中的尿蛋白。，我们使用蛋白质定量试剂盒和量油盒测量了MUP-KO和野生型小鼠中的尿蛋白浓度。我们还使用SDS-PAGE和二维电泳（2DE）检查了尿蛋白组成。MUP-KO小鼠（17.9±1.8 mg/dl，平均值±SD，n = 3）的尿蛋白浓度明显低（P <0.001）（p <0.001）（p <0.001）。这种差异并未反映在量强壮的值中，这可能是由于对MUP的敏感性低。这表明用量油量有限，可以精确地测量MUP的变化。SDS-PAGE和2DE证实，像人类一样，MUP-KO小鼠的尿液中没有MUP，而野生型小鼠的尿液中有大量的MUP。MUP在2DE中的掩蔽效果将使尿蛋白，尤其是低分子量蛋白的明确比较。因此，MUP-KO小鼠可以为人类尿液分析提供有用的模型。关键词：基因组编辑，敲除模型，主要尿蛋白，尿液分析
改造海洋红嗜热菌中的类胡萝卜素生物合成途径以生产番茄红素
海洋红嗜热菌 (Rhodothermus marinus) 非常适合用于生物精炼，它是一种产生热稳定性酶的嗜氧嗜热菌，能够利用来自不同第二代和第三代生物质的多糖。这种细菌会产生有价值的化学物质，如类胡萝卜素。然而，天然的类胡萝卜素并不适用于工业生产，需要对海洋红嗜热菌进行基因改造才能生产出价值更高的类胡萝卜素。在这里，我们对类胡萝卜素生物合成基因簇进行了基因改造，产生了三种不同的突变体，最重要的是产生番茄红素的突变体 TK-3 (ΔtrpBΔpurAΔcruFcrtB::trpBcrtB T.thermophilus)。基因改造和随后对类胡萝卜素的结构分析有助于阐明海洋红嗜热菌中的类胡萝卜素生物合成途径。编码酶八氢番茄红素合酶 (CrtB) 和之前未鉴定的 10,20-水合酶 (CruF) 的核苷酸序列被发现融合在一起，并由 R. marinus 中的单个基因编码。仅删除基因的 cruF 部分不会产生活性 CrtB 酶。然而，通过删除整个基因并插入嗜热菌的 crtB 基因，获得了突变菌株，产生番茄红素作为唯一的类胡萝卜素。TK-3 产生的番茄红素定量为 0.49 g/kg CDW（细胞干重）。
大麦二萜类植物抗毒素抑制禾谷镰刀菌感染但增强大麦根部根腐病菌定植
植物免疫是一个多层次的过程，包括识别病原体的模式或效应物以引发防御反应。这些包括诱导通常会限制病原体毒力的多种防御代谢物。在这里，我们在代谢物水平上研究了大麦根与真菌病原体根腐病菌 ( Bs ) 和禾谷镰刀菌 ( Fg ) 之间的相互作用。我们发现大麦烷是一组以前未描述过的具有抗菌特性的罗丹烷相关二萜类化合物，是这些相互作用中的关键参与者。Bs 和 Fg 感染大麦根会引发 600 kb 基因簇中的大麦烷合成。在酵母和本氏烟中异源重建生物合成途径产生了几种大麦烷，包括功能最丰富的产品之一 19-b-羟基大麦三烯酸 (19-OH-HTA)。该簇二萜合酶基因的大麦突变体无法产生大麦烷，但出乎意料的是，Bs 的定植率却降低了。相比之下，另一种大麦和小麦真菌病原体禾谷镰刀菌在完全缺乏大麦烷的突变体中的定植率要高 4 倍。因此，19-OH-HTA 可增强 Bs 的发芽和生长，而抑制其他致病真菌，包括 Fg。显微镜和转录组学数据分析表明，大麦烷可延缓 Bs 的坏死营养期。综上所述，这些结果表明，诸如 Bs 之类的适应性病原体可以破坏植物的代谢防御，以促进根部定植。
从复杂的陆地栖息地恢复高度连续的基因组，揭示了超过 15,000 种新的原核生物物种，并扩大了对土壤和沉积物微生物群落的表征
基因组对于理解微生物生态学和进化至关重要。高通量、长读长 DNA 测序的出现使得从环境样本中大规模恢复微生物基因组成为可能。然而，由于这些环境极其复杂，扩大土壤和沉积物的微生物基因组目录一直具有挑战性。在这里，我们对在丹麦收集的 154 个土壤和沉积物样本进行了深度、长读长纳米孔测序，并通过优化的生物信息学流程恢复了 15,314 个新微生物物种的基因组，其中包括 4,757 个高质量基因组。恢复的微生物基因组涵盖 1,086 个新属，并为 612 个先前已知的属提供了第一个高质量参考基因组，将原核生物生命树的系统发育多样性扩大了 8%。长读长组装体还能够恢复数千个完整的 rRNA 24 操纵子、生物合成基因簇和 CRISPR-Cas 系统，而这些系统在之前的陆地基因组目录中都未被充分代表且高度碎片化。此外，将恢复的 MAG 整合到公共基因组数据库中可显著提高土壤和沉积物宏基因组数据集的物种级分类率，从而增强陆地微生物组表征。通过这项研究，我们证明了长读长 29 测序和优化的生物信息学能够以经济高效的方式从高度复杂的生态系统中恢复高质量的微生物 30 基因组，而生态系统仍然是最大的未开发生物多样性来源，可用于扩展基因组数据库和填补生命之树的空白。32
化学科学-RSC出版
候选生物合成基因簇（BGC）的数量远远超过了迄今为止在结构上表征（目前约80个结构）的套管肽的数量。12 - 14与许多天然产品的BGC一样，培养天然生产者细胞可能会具有挑战性。此外，缺乏相关的生物学理解，可以防止BGC在本机生产者中的转录激活。在拉索肽生物合成中，前体肽A（固定铅肽和核心肽的征为）是由蛋白酶B首先处理的，该蛋白酶b裂解了领位肽的裂解。在来自静脉细菌和坚果类似物的某些拉索肽的生物合成中，蛋白酶B是一种包含蛋白B1的酶复合物（RIPP前体肽识别元件的例子，RRE RRE）14,15和蛋白B2。a r型肽肽的裂解，所谓的“核心肽”是由环酶C酶催化的N末端大分子环形成的底物，从而产生成熟的宽松肽产物（图。1b）。尽管B/C蛋白采用的精确催化机制仍然没有表征，但有报道表明它们表现出一定程度的底物滥交。16 - 22这为使用基因工程方法提供了有效产生套索肽衍生物的机会。也就是说，只要可以通过下游加工B/C蛋白来耐受核心肽的氨基酸残基。在与本地生产者的BGC合作时回顾上述问题，毫不奇怪，这样的
myh11稀有变体增强主动脉生长，并诱导心脏肥大和心力衰竭，并以压力超负荷
基因组基础模型具有精确医学，药物发现和理解复杂生物系统的变革潜力。然而，现有模型通常效率低下，受到次优的令牌化和建筑设计的约束，并偏向参考基因组，限制了它们在稀有生物圈中对低丰度，未培养的微生物的表示。为了应对这些挑战，我们开发了Genomeocean，这是一个40亿参数的基因组基础模型，该模型对超过600 GBP的高质量重叠群进行了训练，这些基础是从地球生态系统中各种栖息地收集的220 TB元基因组数据集的高质量重叠群。基因瘤的一项关键创新是直接对元基因组样品的大规模共组合进行培训，从而增强了稀有微生物物种的表示，并提高了以基因组为中心方法的概括性。我们实施了基因组序列产生的字节对编码（BPE）代币化策略，以及建筑优化，实现高达150倍的更快序列产生，同时保持高生物学保真度。Genomeocean在代表微生物物种和产生受进化原理约束的蛋白质编码基因方面表现出色。此外，其微调模型还展示了在天然基因组中发现新型生物合成基因簇（BGC）的能力，并执行生物化学上完全合理的完整BGC的零拍合成。Genomeocean为元基因组研究，自然产品发现和合成生物学设定了一个新的基准，为这些领域提供了强大的基础。
从免疫视图中重新访问代谢综合征的免疫代谢基础
全球海洋基因组（海洋生物中的基因库及其编码的功能信息）是科学和社会的主要，未开发的资源，在生物医学，能源和食品等领域的生物技术应用不断增长。shot弹枪测序和宏基因组学现在可以用来分类海洋微生物寿命的多样性并探索其功能潜力，但受样本覆盖，访问合适的测序平台的访问和计算能力的限制。在这里，我们基于对2,102种采样的海洋宏基因组的分析提供了全球海洋基因组的新综合，并通过KAUST元基因组分析平台（KMAP）全球海洋基因目录1.0包含〜31750万基因簇的基因组装和注释。从分类学上，我们报告了海洋基因在生命之树以及不同的海盆和深度区域生物群落中的分布。在功能上，我们将其与蛋白质家族和生物地球化学过程的关系绘制，包括主要的微生物代谢途径，这些途径是处理三个元素在生物地球化学周期中起着基本作用的元素，并且与气候变化有关。这些数据扩展了我们对海洋微生物组及其代谢能力的复杂，动态性质的理解。进一步的研究对于释放海洋基因组的潜力并理解和预测人类引起的变化的影响，包括污染和气候变化至关重要。进一步的假设驱动的研究应使用增强的宏基因组方法靶向采样不足的深海和底栖微生物群落，以更好地了解海洋生态系统功能。对必要的计算能力进行投资至关重要，合适的知识产权框架也是必不可少的。
CUTR和肌动蛋白在分泌应力反应中的作用的证据M145
收到2023年5月19日； 2023年6月20日接受；于2023年7月7日出版了作者分支：1分子微生物学系，约翰·英恩斯中心，诺里奇，诺里奇研究园，NR4 7UH，英国； 2部门生物化学和代谢，蛋白质组学设施，约翰·英恩斯中心，诺里奇，诺里奇研究园，NR4 7UH，英国。*信函：巴里·威尔金森（Barrie Wilkinson），巴里（Barrie）。 Matthew I. Hutchings，Matt。Hutchings@jic。Ac。UKUK关键词：链霉菌；抗生素； actinorhodin;分泌压力；两个组件系统；蛋白质分泌；蛋白质组学。缩写：BGC，生物合成基因簇； DH2O，去离子水； DNA，Difco营养琼脂； DNAD，Difco营养琼脂，补充了D-葡萄糖； NEB，新英格兰Biolabs； QRT-PCR，定量逆转录聚合酶链反应； RR，响应调节器； Sccutrs，S。CoelicolorCutrs； SEC，综合分泌途径； Sgrna，合成指南RNA； SK，传感器组氨酸激酶； Svcutrs，委内瑞拉·卡特斯； TCS，两个组件系统； TMT，串联质量标记； VKOR，维生素K环氧还原酶。芯片SEQ数据登录号= GSE225370（GEO）。TMT蛋白质组学登录号= PXD040579（Pride）。†这些作者对这项工作也同样贡献了本文的在线版本提供补充表。001358©2023作者
奇异变形杆菌泛基因组景观中未表征和谱系特异性的附属基因
摘要 奇异变形杆菌是一种革兰氏阴性细菌，以其独特的群集运动能力和尿素酶活性而闻名。之前对四种菌株的蛋白质组学报告假设，与其他革兰氏阴性细菌不同，奇异变形杆菌可能不会表现出基因含量的显著种内变异。然而，目前还没有对来自各种来源的大量奇异变形杆菌基因组进行全面分析以支持或反驳这一假设。我们对 2,060 个变形杆菌基因组进行了比较基因组分析。我们对从美国三家大型学术医疗中心的临床标本中回收的 893 个分离株的基因组进行了测序，结合了来自 NCBI Assembly 的 1,006 个基因组和从公共域中的 Illumina 读取中组装的 161 个基因组。我们使用平均核苷酸同一性 (ANI) 来划分物种和亚种，使用核心基因组系统发育分析来识别高度相关的 P. mirabilis 基因组簇，并使用全基因组注释来识别模型 P. mirabilis 菌株 HI4320 中不存在的感兴趣基因。在我们的队列中，Proteus 由 10 个已命名的物种和 5 个未表征的基因组物种组成。P. mirabilis 可细分为三个亚种；亚种 1 占所有基因组的 96.7% (1,822/1,883)。P. mirabilis 全基因组包括 HI4320 之外的 15,399 个基因，其中 34.3% (5,282/15,399) 没有推定的指定功能。亚种 1 由几个高度相关的克隆群组成。编码假定面向细胞外的蛋白质的噬菌体和基因簇与克隆群相关。在泛基因组中可以识别出模型菌株 P. mirabilis HI4320 中不存在但与已知毒力相关操纵子具有同源性的未知基因。
串联和整个基因组重复的蜘蛛soneobox基因库的演变
基因复制产生新的遗传物质，可以有助于基因调节网络和表型的演变。重复的基因可以对祖先函数和/或新功能性进行下功能化，以实现新功能。我们以前发现在芳基肺化合物的祖先，包括蜘蛛和蝎子在内的谱系中有整个基因组重复（WGD），但不包括螨虫，tick虫和收割机等其他蛛网。许多重复的同源基因（包括两个HOX簇）在蜘蛛中证明了这一WGD。然而，目前尚不清楚哪些同源副校友由WGD与诸如串联杜普尔（Tandem du Plications）等小规模事件相比。理解这是确定WGD对蛛网基因组evo lution的贡献的关键。在这里，我们表征了重复的同源基因在八个染色体级蜘蛛基因组中的分布。我们发现，蜘蛛中大多数重复的同源基因与WGD的起源一致。我们还发现了所有八种物种中的两个保守同源基因簇的副本，包括HOX，NK，HRO，IRX和正弦簇。一致地，我们观察到每个集群的一个副本是根据基因含量和组织而退化的，而另一个群体则更加完整。专注于NK群集，我们发现了与Har Vestman phalangium opilio中的单拷贝直系同源物相比，蜘蛛parasteatoda tepidariorum中重复的NK基因之间调节性亚功能的证据。我们的研究提供了对蜘蛛进化过程中多种模式对同源物基因曲目的相对贡献的新见解和NK基因的功能。