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与先天免疫中的性二态性和对果蝇果蝇感染的反应
性别在对感染的反应和自身免疫的发展上显示出深远的差异。从节肢动物到脊椎动物，免疫反应中的二态性二态性在整个类群中无处不在。果蝇Melanogaster在基线，致病性挑战和衰老时显示出强烈的性二态性。我们对果蝇免疫的同行评审文献进行了详尽的调查，并介绍了一个出版物数据库，指示每项研究中分析的性别（ES）。尽管我们发现对社区对成人免疫的兴趣日益增加，并且在报告两性时，该领域的主要工作仅使用一种性行为，或者不按性分层进行分层。我们合成了对细菌，病毒和真菌感染的性二态反应的证据。二态性可能是由不同的免疫区室介导的，我们回顾了有关行为，上皮，细胞和全身性（脂肪体介导的）免疫的性别差异的工作。在检查免疫组织，免疫衰老和炎症的性二态衰老方面的新兴工作。我们考虑了免疫投资中性别差异的进化驱动因素，突出了果蝇生物学的特征，这些特征使其特别适合对免疫二态性的研究，并讨论了未来探索的领域。
通过化学蒸气沉积对果胶气凝胶的疏水
摘要：果胶气凝胶，密度非常低（约0.1 g cm -3）和高比表面积（高达600 m 2 g -1），是出色的热绝缘材料，因为它们的导热率低于环境条件下的空气（0.025 w m -1 k -1 k -1）。然而，由于其内在亲水性，与水蒸气接触时果胶气凝胶塌陷，失去了超跨性能。在这项工作中，首先制作了果胶气凝胶，并研究了不同过程参数对材料结构和特性的影响。所有纯果胶气凝胶的密度低（0.04-0.11 g cm-1），高比表面积（308–567 m 2 g - 1）和非常低的热电导液（0.015-0.0.023 w m-1 k-1 k-1）。然后，使用不同的反应持续时间（2至24 h），通过甲基三甲氧基硅烷的化学蒸气沉积果胶疏水凝胶。通过在气候腔中进行调节（25℃，80％的相对湿度），记录了疏水性对材料特性的影响，尤其是对热导率的影响。疏水导致与整洁的果胶气凝剂相比，导热率的增加。mTMS沉积16小时有效地在潮湿的环境（接触角115°）和稳定材料特性（0.030 w m -1 k -1）和测试周期为8个月的测试周期中没有波动的材料（0.030 w m -1 k -1），有效地溶出了果胶气凝胶和稳定材料的稳定材料特性。
一种行为体系结构，用于对果蝇幼虫运动和觅食的逼真模拟
摘要果蝇幼虫被广泛用作模型生物体7研究，其中精确的行为跟踪能够对个体和8个种群级行为指标进行统计分析，这些指标可以为幼虫行为的数学模型提供信息。9在这里，我们提出了一个分层模型架构，其中包括三层，以促进模块化10模型构建，闭环模拟以及经验和11个模拟数据之间的直接比较。在基本层，自主运动模型能够执行12个探索。基于新颖的运动学分析，我们的模型特征是间歇性向前爬行13，该爬行13与横向弯曲相结合。在第二层中，通过在模拟环境中进行主动14传感和自上而下的运动调制来实现导航。在顶层，15个行为适应需要关联学习。我们评估了16个基于代理的自主探索，趋化性和气味偏好17测试的虚拟幼虫行为。我们的行为体系结构非常适合18个神经力学，神经或单纯的统计模型组件的模块化组合，从而促进其评估，19比较，扩展和集成到多功能控制体系结构中。20
发育阶段，组织类型和性别对果蝇果蝇中DNA双链破裂修复的影响
精确修复DNA双链断裂（DSB）对于维持基因组完整性至关重要，因为无法修复DSB会导致细胞死亡。该细胞已经发展了DSB修复的两种主要机制：非同源最终连接（NHEJ）和同源性定向修复（HDR），其中包括单链退火（SSA）和同源重组（HR）。虽然已知某些因素（例如年龄和染色质的状态）会影响DSB修复途径的选择，但在多细胞生物中尚未阐明发育阶段，组织类型和性别的作用。通过分子分析DR-sophila melanogaster在各种胚胎发育阶段，幼虫和成人组织的影响，通过分子分析DR-白色测定法（Tide）。在维持规范（G1/S/S/G2/M）细胞周期的组织中，HR修复的比例最高，并且在两个末端分化和多倍体组织中都被抑制。为了确定性别对修复途径选择的影响，分析了男性和女性的不同组织中的修复。当分子检查含有大部分细胞的组织时，雄性和女性会占据相似的HR和NHEJ比例。然而，当使用DR-White分析的表型分析对男性和雌性前生殖细胞中DSB修复进行分析时，与雄性相比，女性的HR显着下降。这项研究描述了发育，组织特异性循环特征的影响，在某些情况下，性别对DSB修复结果的影响，强调了多细胞生物的修复的复杂性。
暑期课堂上通过视觉选择对果蝇进行 CRISPR/Cas9 基因编辑
(A) 顶部：将目标 Gal4（深蓝色，顶部构建体）与编码 Cas9 的版本 2 (V2) 供体菌株杂交，该菌株由 X 上的 vasa 启动子控制（未显示），而 CyO 上的供体构建体则包含 T2A。LexA 由 floxed 3xP3-RFP、黄色+ 盒标记，两侧是 Gal4 同源臂和 U6 驱动的向导 RNA（CyOHACKy.V2,y +、RFP +）。从上往下第三行：得到的 HACKed 染色体，其中 Gal4 ORF 已被破坏并由 T2A.LexA 替换，由视觉标记黄色+和 RFP+标记。底部：与 hs- Cre 杂交后，黄色 +、RFP + 盒被移除。
CRISPR 内切酶对果蝇种群适应性的影响
摘要 成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 是一种高效灵活的基因组编辑技术，具有从基因治疗到种群控制等众多潜在应用。一些拟议的应用涉及将 CRISPR/Cas9 内切酶整合到生物体的基因组中，这引发了对转基因个体可能有害影响的疑问。一个特别相关的例子是基于 CRISPR 的基因驱动，旨在改变整个种群的基因。此类驱动的性能在很大程度上取决于驱动携带者所经历的适应性成本，但人们对这些成本的大小和原因知之甚少。在这里，我们通过跟踪四种不同转基因构建体的等位基因频率来评估果蝇笼养种群中基因组 CRISPR/Cas9 表达的适应性效应，这使我们能够将 Cas9 的整合、表达和靶位活动造成的“直接”适应性成本与潜在的脱靶切割造成的适应性成本区分开来。使用最大似然框架，我们发现没有直接适应度成本但因脱靶效应而产生中等成本的模型最适合我们的笼状数据。与此一致，我们没有观察到具有 Cas9HF1（Cas9 的高保真版本）的构建体的适应度成本。我们进一步证明，在归巢驱动器中使用 Cas9HF1 代替标准 Cas9 可实现类似的驱动器转换效率。这些结果表明，基因驱动应使用高保真内切酶进行设计，并且可能对涉及 CRISPR 内切酶基因组整合的其他应用产生影响。
对果蝇寿命进行父系间接遗传效应的全基因组测试
将父本置于各种环境操纵之下表明，在雄性对后代的投资几乎仅限于精子的物种中，父系效应也可能非常重要。然而，父系效应是否也具有遗传成分（即父系间接遗传效应 (PIGE)）在此类物种中仍不清楚，这主要是因为在区分基因的间接效应和直接效应方面存在方法学困难。然而，PIGE 可能很重要，因为它们有能力促进进化变化。在这里，我们使用果蝇遗传学来构建一个育种设计，可以对几乎完整的单倍体基因组（超过 99%）进行 PIGE 测试。使用这种技术，我们估计了四个种群中由于 PIGE 导致的雄性寿命差异，并将其与总父系遗传差异（父系间接和直接遗传效应之和）进行比较。我们的结果表明，总父系遗传差异的很大一部分来自 PIGE。对从单个种群随机抽取的 38 个单倍体基因组的筛选表明，PIGE 还会影响种群内寿命的变化。总之，我们的结果表明，PIGE 可能构成了表型变异的一个未被充分重视的来源。
对果蝇寿命进行父系间接遗传效应的全基因组测试
将父本置于各种环境操纵之下表明，在雄性对后代的投资几乎仅限于精子的物种中，父系效应也可能非常重要。然而，父系效应是否也具有遗传成分（即父系间接遗传效应 (PIGE)）在此类物种中仍不清楚，这主要是因为在区分基因的间接效应和直接效应方面存在方法学困难。然而，PIGE 可能很重要，因为它们有能力促进进化变化。在这里，我们使用果蝇遗传学来构建一个育种设计，可以对几乎完整的单倍体基因组（超过 99%）进行 PIGE 测试。使用这种技术，我们估计了四个种群中由于 PIGE 导致的雄性寿命差异，并将其与总父系遗传差异（父系间接和直接遗传效应之和）进行比较。我们的结果表明，总父系遗传差异的很大一部分来自 PIGE。对从单个种群随机抽取的 38 个单倍体基因组的筛选表明，PIGE 还会影响种群内寿命的变化。总之，我们的结果表明，PIGE 可能构成了表型变异的一个未被充分重视的来源。
通过完整角质层对果蝇神经结构和活动进行多光子成像
摘要 我们开发了一种多光子成像方法，通过完整的角质层捕捉行为苍蝇的神经结构和活动。我们的测量结果表明，苍蝇头部角质层在波长 >900nm 时具有惊人的高透射率，而通过角质层成像的困难是由于头部角质层下方的气囊和/或脂肪组织。通过压缩或去除气囊，我们通过完整的角质层对苍蝇大脑进行了多光子成像。我们的解剖和功能成像结果表明，2 光子和 3 光子成像在蘑菇体等浅表区域相当，但 3 光子成像在中央复合体等较深的区域更胜一筹。我们进一步展示了 2 光子通过角质层功能成像，可以对行为苍蝇蘑菇体 γ 叶的气味诱发钙反应进行短期和长期成像。这里开发的通过角质层成像方法延长了苍蝇体内成像的时间限制，并开辟了捕捉苍蝇大脑神经结构和活动的新方法。
利用主要编辑对果蝇进行精确的基因组工程
（未经同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2020 年 8 月 5 日发布。；https://doi.org/10.1101/2020.08.05.232348 doi：bioRxiv preprint