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World File Search System差异基因
不同社交网络规模的野生小鼠大脑基因表达存在差异
背景：适当的社交互动会影响动物的适应性，影响交配、领土防御和后代照料等多个过程。许多揭示社会行为神经生物学基础的研究都集中在九肽（加压素、催产素和同源物）以及性或亲子互动上。此外，动物是在人工实验室条件下进行研究的，在这种情况下，行为反应的后果可能不像在自然环境下那样严重，因此掩盖了某些生理反应。我们使用自动记录野生家鼠在繁殖季节之外的社交互动来检测自我中心网络大小分布（以每天遇到的不同伴侣的数量为特征）两端的个体。然后，我们使用 RNA-seq 对这些自然发生的社交网络规模极端差异的小鼠的前额叶皮层、海马体和下丘脑基因表达的神经差异进行无偏评估。结果：我们发现与极端社交网络规模相关的神经基因组通路在两性之间有所不同。在雌性中，社交网络规模小的动物和社交网络规模大的动物之间有数百种基因表达存在差异，而在雄性中，差异基因的表达却很少。在雄性中，前额叶皮层中的 X 染色体失活通路是区分社交网络规模小的动物和社交网络规模大的动物的更好途径。在雌性中，社交网络规模小的动物下丘脑中多巴胺能产生和运输通路呈上调。此外，在雌性中，社交网络规模小的个体的海马神经元细胞外基质沉积比社交网络规模大的个体高。
比较外体药物筛查的高通量单细胞RNA-seq方法
抽象功能精密医学（FPM）旨在根据其癌细胞的独特特征来优化患者特异性药物的选择。r ecent Advement在高吞吐量e x viv o药物分析中加速了FPM的兴趣。在这里，我们提供了一项概念验证研究或综合e X sy词干，该研究与单细胞基因表达输出结合了治疗反应，从而在一个单细胞测序e xpheriment中对Se v eral药物条件进行条形码。我们通过对糖皮质激素耐药性急性淋巴细胞白血病（ALL）E / R+ REH细胞系的概念证明来证明这一点。评估了三种不同的单细胞转录组测序（SCRNA-SEQ）方法，每种方法都表现出高细胞回收率和对不同药物条件的准确标记。值得注意的是，我们全面的分析介绍了图书馆中的XIT Y，敏感性Y（基因检测）和跨方法的差异基因表达检测。尽管存在这些差异，但我们发现了对氟达拉滨的重大转录反应，氟达拉滨是一种用于治疗高风险全部的高度相关的药物，这三种方法始终概括了。这些发现突出了我们综合方法在单细胞LE V EL上研究药物反应的潜力，并强调了在SCRNA-SEQ研究中选择方法的重要性。最后，我们包含27个327个细胞的数据可以自由地扩展到将来的SCRNA-SEQ方法论比较。
昆虫育种、遗传学和行为 UVB ...
黄粉虫 ( Tenebrio molitor ) 在暴露于紫外线 B (UVB) 辐射时会从头合成维生素 D3。尽管维生素 D 在脊椎动物的代谢和免疫过程中的作用众所周知，但它在昆虫生理学中的意义尚不明确。200 只黄粉虫分别接受 UVB 暴露或未接受 UVB 暴露（对照）两周，然后接受昆虫病原真菌 ( Beauveria bassiana ) 处理，以评估维生素 D 作为免疫刺激剂的潜力。在真菌攻击之前 (D0) 和 7 天 (D7) 和 14 天 (D14) 后测定存活率和体重。此外，在这些天中采集子样本进行差异基因表达分析。暴露于 UVB 不会影响存活率，但对照组的黄粉虫在 D0 时的平均体重高 1%，在 D14 时的平均体重高 16%。第 0 天的转录组分析显示 Toll 通路显著过表达，Toll 通路是介导昆虫细菌、真菌和病毒免疫的关键信号通路。此外，在 D0 时，UVB 暴露组的抗菌肽 (AMP) 基因（包括 Tenecin 4 、Coleoptericin B 、Attacin C 和 Defensin-like）表达高于对照组，但在 D7 或 D14 时则不然。这表明在 UVB 暴露后，黄粉虫的先天免疫反应短暂但显著增强。虽然这种情况在 D7 和 D14 并没有持续，但观察到的正向调节值得注意。这些发现与我们理解昆虫免疫学有关，并且可能在对抗某些病原体的商业饲养设施中得到应用。还需要进一步研究以确定持续 UVB 暴露导致的 AMP 基因表达增加是否意味着对白僵菌等病原体的保护能力增强。
分析神经编辑揭示了一种分子机制，以调节开发过程中的RNA编辑
腺苷（a）至inosine（i）RNA编辑有助于转录本多样性，并以动态的细胞类型（特定方式）调节基因表达。在哺乳动物脑发育过程中，特定腺苷的编辑增加，而A-to-i编辑酶的表现保持不变，这表明存在介导RNA编辑时空调节的分子机制。在此，通过使用生化和基因组方法的组合，我们发现了一种分子机制，该机制以神经和发育特异性的方式调节RNA编辑。比较开发过程中的编辑，从而确定了仅在一个生命阶段编辑的神经转录本。特定于阶段的EDIT在神经发育过程中很大程度上受差异基因表达的调节。正确表达了近三分之一的神经发育调节基因取决于秀丽隐杆线虫中的唯一的A到I编辑酶ADR-2。但是，我们还确定了整个开发过程编辑和表达的神经转录本的子集。尽管在发育过程中ADR-2的神经特异性下调，但这些位点的大多数显示出成年神经细胞中的编辑增加。生化数据表明，作用于RNA（ADAR）家族的腺苷脱氨酶的脱氨酶缺陷成员ADR-1正在与ADR-2竞争，以在开发早期与特定转录本结合。我们的数据提出了一个模型，其中在神经发育过程中，ADR-2水平克服ADR-1抑制，从而导致ADR-2结合增加和特定转录本的编辑。一起，我们的发现揭示了RNA编辑的组织和开发特异性调节，并确定了调节ADAR底物识别和编辑效率的分子机制。
改变了神经性疼痛大鼠模型中DNA甲基化和羟甲基化表观遗传酶的大脑表达
摘要：表观遗传学在慢性疼痛上的作用尚未充分表征。DNA组蛋白甲基化受到从头甲基转移酶（DNMT1-3）和十种二加氧酶（TET1-3）至关重要的调节。证据表明，与伤害感受相关的不同中枢神经系统区域，即背根神经节，脊髓和不同的大脑区域都改变了甲基化标记。在DRG，前额叶皮层和杏仁核中发现了全局甲基化的降低，这与DNMT1/3A表达降低有关。相比之下，TET1和TET3的甲基化水平和mRNA水平升高与炎性和神经性疼痛模型中的增强性疼痛性超敏反应和异常性有关。由于表观遗传机制可能负责慢性疼痛状态中描述的各种转录修饰的调节和协调，因此，通过这项研究，我们旨在评估几个大脑区域中神经性疼痛中TET1-3和DNMT1/3A基因的功能作用。在神经性疼痛的不幸的神经损伤大鼠模型中，手术后21天，我们发现内侧前额叶皮层中的TET1表达增加，并且在尾甲状腺肿和杏仁核中的表达降低。 TET2在内侧丘脑中被上调。内侧前额叶皮层和尾状甲状腺中的TET3 mRNA水平降低；在尾状药物和内侧丘脑中，DNMT1被下调。使用DNMT3A观察到表达的统计学显着变化。我们的结果表明，在神经性疼痛的背景下，这些基因在不同大脑区域中具有复杂的功能作用。DNA甲基化和羟甲基的概念是细胞类型的特定细胞类型，而不是组织特定的，以及在建立神经性疼痛模型后的时间顺序差异基因表达的可能性。
寻找乳腺癌中的自噬生物标志物
自噬会导致耐药性和药物诱导的癌细胞毒性。针对自噬过程可以大大改善化疗效果。由于在临床环境中难以可靠地测量自噬水平，因此特定抑制剂或激活剂的发现受到了阻碍。我们通过将具有不同 ER/PR/Her2 受体状态的乳腺癌细胞系暴露于已知但不同的自噬诱导剂（每种诱导剂都有独特的分子靶点，即他莫昔芬、曲妥珠单抗、硼替佐米或雷帕霉素）来研究药物诱导的自噬。在自噬通量最早出现时提取的总 RNA 的差异基因表达分析显示了细胞和药物特异性变化。我们分析了差异表达基因列表，以找到一个共同的、与细胞和药物无关的自噬特征。所有药物均显著调节了 12 种 mRNA，其中 11 种通过 Q-RT-PCR 进行了正交验证（ Klhl24 、 Hbp1 、 Crebrf 、 Ypel2 、 Fbxo32 、 Gdf15 、 Cdc25a 、 Ddit4 、 Psat1 、 Cd22 、 Ypel3 ）。与药物无关的 mRNA 特征同样由线粒体靶向药物 MitoQ 诱导。对 KM-plotter 癌症数据库进行的计算机模拟分析表明，这些 mRNA 的水平在人类样本中是可检测到的，并且与乳腺癌预后结果相关，包括所有患者的无复发生存期 (RSF)、所有患者的总生存期 (OS) 和 ER + 患者的无复发生存期 (RSF ER +)。 Klhl24 、 Hbp1 、 Crebrf 、 Ypel2 、 CD22 和 Ypel3 水平高与更好的结果相关，而 Gdf15 、 Cdc25a 、 Ddit4 和 Psat1 水平低与乳腺癌患者预后较好相关。该基因特征揭示了候选自噬生物标志物，可在临床前和临床研究中进行测试，以监测自噬过程。
脑膜转录反应对创伤性脑损伤和衰老
抽象的新兴证据表明，脑膜隔室在各种神经系统疾病中扮演了工具作用，但是，我们仍然缺乏对脑膜生物学的基本知识。在这里，我们利用了高通量RNA测序（RNA-SEQ）技术来研究脑膜对创伤性脑损伤（TBI）（TBI）的转录反应，并在亚急性和慢性时间范围内衰老。使用单细胞RNA测序（SCRNA-Seq），我们首先探讨了轻度TBI如何影响一周后幼体幼体脑膜的细胞和转录景观。然后，使用大量RNA-Seq，我们评估了TBI后年轻小鼠和老年小鼠之间的差异长期结局。在我们的SCRNA-SEQ研究中，我们重点介绍了在主要脑膜细胞种群中看到的差异基因表达的变化，包括巨噬细胞，纤维爆炸和适应性免疫细胞。我们发现TBI导致巨噬细胞中I型干扰素（IFN）特征的上调，以及在成纤维细胞和适应性免疫细胞群体中炎症相关基因的受控上调。出于理解不足的原因，即使是老年人的轻度伤害也会导致认知能力下降和毁灭性神经病理学。为了更好地了解脑损伤后的年轻人和老年人之间的差异结果，我们在TBI后1.5个月对年轻和老年脑膜进行了散装RNA-Seq。值得注意的是，我们发现单独衰老会引起B细胞和I型IFN信号传导参与抗体产生的脑膜基因的上调。受伤后，脑膜转录组在很大程度上恢复了其在年轻小鼠中受伤前的签名。在鲜明的对比中，老化的TBI小鼠仍然表现出免疫相关基因的上调以及与细胞外基质重塑有关的基因的下调。总的来说，这些发现说明了脑膜对青年和衰老的轻度头部创伤的动态转录反应。
spartina替代品的案例研究
盐胁迫对全球谷物作物产量构成了重大威胁，强调需要对耐盐机制进行全面了解。差异表达基因的准确功能注释对于获得对耐盐机制的见解至关重要。预测基因在未经研究的物种中的功能的挑战，尤其是在不经常使用术语的情况下，持续存在的挑战。因此，我们提出了Netgo 3.0的使用，Netgo 3.0是一种基于机器学习的注释方法，该方法不依赖于物种之间的同源信息，以预测在盐应力下差异表达基因的功能。spartina替代品是一种带有盐腺的卤素，具有出色的盐耐受性，使其成为深入的转录组分析的极好候选者。但是，在盐应力下对替代洛拉链球菌转录组的当前研究受到限制。在这项研究中，我们以S.备选菌为例研究了其对各种盐浓度的转录反应，重点是理解其耐盐性机制。转录组分析揭示了影响关键途径的实质性变化，例如基因转录，离子转运和ROS代谢。值得注意的是，我们在S.替代洛拉（S.12G129900.m1）中确定了甜味基因家族的成员，显示了与水稻直系同源的Sweet15的融合选择。此外，我们的全基因组分析探索了对盐胁迫的替代剪接响应，从而洞悉了替代剪接和转录调节的平行功能，以增强替代性链球菌的盐耐受性。令人惊讶的是，盐暴露后差异表达和差异基因之间的重叠最小。这种创新的方法将转录组分析与基于机器学习的注释相结合，避免了对同源信息的依赖并促进了未知基因功能的发现，并且适用于所有测序物种。
梭状芽胞杆菌艰难梭菌感染与转录活性微生物群落的差异有关
梭状芽胞杆菌艰难梭菌感染（CDI）每年在美国约30万住院，相关的货币成本为数十亿美元。肠道微生物组营养不良对CDI很重要。据我们所知，元文字组合（MT）仅用于表征肠道微生物组组成和功能，在一项涉及CDI患者的先前研究中。因此，我们利用MT研究了CDI+（n = 20）和CDI-（n = 19）样品在微生物类群和表达基因方面的活性群落多样性和组成的差异。根据CDI状态，未检测到有关丰富性或偶数的显着（Kruskal-Wallis，p> 0.05）的显着差异。但是，基于CDI状态的聚类对于活性微生物分类群和表达的基因数据集都很重要（Permanova，P≤0.05）。此外，与CDI-样品相比，CDI+中的差异特征分析表明，机会性病原体的肠球菌病原体和Ruminococcus gnavus的表达更大。仅考虑真菌序列时，糖霉菌科在CDI-中表达了更多的基因，而其他31种真菌分类群则被确定为显着（Kruskal-Wallisp≤0.05，log（LDA）≥2）与CDI+相关。我们还检测到基于CDI状态的各种基因和途径（Kruskal-Wallisp≤0.05，log（LDA）≥2）显着差异。值得注意的是，与生物膜形成相关的差异基因通过艰难梭菌表达。这为艰难梭菌对抗生素的抵抗和体内频繁复发提供了另一个可能的贡献。此外，更多的CDI+相关真菌分类群构成了额外的证据，表明该分枝杆菌对CDI发病机理很重要。未来的工作将集中于确定艰难梭菌在感染过程中是否积极产生生物膜，以及任何特定的真菌分类群在CDI中是否特别有影响力。
人类胚胎干细胞神经分化过程中的性偏置基因表达
发育中的人脑的性别差异主要归因于激素的影响。最近，遗传差异及其对发育中神经系统的影响引起了人们的关注。了解神经发育中的遗传驱动性二态性，我们在男性和女性人类胚胎干细胞系（HESC）的体外分化模型中研究了全基因组基因的表达，与人类性激素的作用无关。在37天内将四个男性和四个女性衍生的hESC系分化为混合神经元的种群。差异基因表达和基因集富集分析是在散装RNA测序数据上进行的。虽然所有细胞系中的类似分化趋势均表现出分化方案的鲁棒性和可重复性，但我们发现在第0天未分化的ESC中，性别偏见的基因表达已经存在，但在37天的分化后最深刻。雄性和女性细胞系表现出与神经发育有关的基因的性偏见表达，这表明性别影响分化轨迹。有趣的是，发现对性别差异的最高贡献是由男性转录组引起的，涉及Y染色体和常染色体基因。我们提出了可能影响神经元发育的13个性偏见的候选基因（在男性细胞系中上调10个，在雌性线中3个）。我们的结果表明，遗传性别差异会影响神经元分化的轨迹，这最终可能导致人脑发育期间的性偏见。此外，我们确定了X/Y同源物的基因剂量补偿，通过其Y同源物避免X染色体失活，并确定对Y链接的脱甲基酶UTY和KDM5D的显着过表达，在神经元发育过程中，在神经元发育过程中，在神经元发育中，以前的新神经干细胞，结合了神经hesc的雄性hesc。