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。
摘要:复杂的形态模式如何在发育生物学中是一个有趣的问题。但是,产生复杂模式的机制在很大程度上未知。在这里,我们试图确定在果蝇的腹部和翅膀上以多种斑点猪的模式中调节棕褐色基因的遗传机制。以前,我们表明黄色(y)基因表达完全预测了该物种的腹部和翅膀色素模式。在当前的研究中,我们证明了t基因与Y基因以几乎相同的模式共表达,这两种转录本都预示着成年腹部和翅膀黑色素斑点模式。我们鉴定了T的顺式调节模块(CRM),其中一个将记者表达在发育中的pupal腹部的六个纵向行中,而第二个CRM则在斑点的翅膀模式中激活了记者基因。比较了Y和T的腹部斑点CRM,我们发现了推定转录因子结合位点的类似组成,这些组合被认为可以调节两个末端色素沉着基因y和t的复杂表达模式。相比之下,Y和T机翼斑点似乎受到不同上游因素的调节。我们的结果表明,D. guttifera腹部和翅膀黑色素点模式是通过Y和T的调节确定的,阐明了如何通过下游靶基因的平行配位来调节复杂的形态性状。
抽象组织纤维化会影响多个器官,并涉及宏观噬菌体的主调控作用,这些作用对所有形式的纤维化中常见的初始炎症侮辱做出了反应。在健康和纤维化的人类疾病中,近期巨噬细胞的近期巨噬细胞的多器官异质性表明,表达骨桥蛋白(SPP1)与肺和肝纤维化相关的巨噬细胞。然而,跨不同组织的SPP1 +巨噬细胞的保存及其对具有不同病因的纤维化疾病的特异性尚不清楚。将15个单细胞RNA序列数据集整合到来自健康和纤维化心脏,肺,肝,肾脏,皮肤和子宫内膜的235,930个组织巨噬细胞中,我们扩展了SPP1 +巨噬细胞与纤维化的缔合。我们还确定了表达与基因组相关的基因(例如基质金属蛋白酶及其组织抑制剂)的亚种群,在功能上富集了ECM重塑和细胞代谢,代表了基质组相关的巨噬细胞(MAM)极性状态(MAM)极性状态。重要的是,MAM极化状态遵循与SPP1 +巨噬细胞的分化轨迹,并且与一组核心调节活性相关。spp1 +巨噬细胞没有MAM极化状态(SPP1 + MAM-)在小鼠和人类中表现出阳性的肺部阳性。这些结果表明,由于每个组织微环境内的炎症提示延长,导致纤维化组织中SPP1 +巨噬细胞的高级和保守极化状态。
C. Shan Xu 1 、Michal Januszewski 2 、Zhiyuan Lu 1,3 、Shin-ya Takemura 1 、Kenneth J. Hayworth 1 、Gary Huang 1 、Kazunori Shinomiya 1 、Jeremy Maitin-Shepard 2 、David Ackerman 1 、Stuart Berg 1 、Tim Blakely 2 、John Bogovic 1 、Jody Clements 1 、Tom Dolafi 1 、Philip Hubbard 1 、Dagmar Kainmueller 1,4 、William Katz 1 、Takashi Kawase 1 、Khaled A. Khairy 1,5 、Laramie Leavitt 2 、Peter H. Li 2 、Larry Lindsey 2 、Nicole Neubarth 6 、Donald J. Olbris 1 、Hideo Otsuna 1 、Eric T. Troutman 1、Lowell Umayam 1、Ting Zhao 1、Masayoshi Ito 1,7、Jens Goldammer 1,8、Tanya Wolffi 1、Robert Svirskas 1、Philipp Schlegel 9、Erika R. Neace 1、Christopher J. Knecht, Jr. 1、Chelsea X. Alvarado 1、Dennis A. Bailey 1、Samantha Ballinger 1、Jolanta A Borycz 3、Brandon S. Canino 1、Natasha Cheatham 1、Michael Cook 1、Marisa Dreher 1、Octave Duclos 1、Bryon Eubanks 1、Kelli Fairbanks 1、Samantha Finley 1、Nora Forknall 1、Audrey Francis 1、Gary Patrick Hopkins 1、Emily M. Joyce 1 、SungJin Kim 1、Nicole A. Kirk 1、Julie Kovalyak 1、Shirley A. Lauchie 1、Alanna Lohffi 1、Charli Maldonado 1、Emily A. Manley 1、Sari McLin 3、Caroline Mooney 1、Miatta Ndama 1、Omotara Ogundeyi 1、Nneoma Okeoma 1、Christopher Ordish 1、Nicholas Padilla 1、Christopher Patrick 1、Tyler Paterson 1、Elliott E. Phillips 1、Emily M. Phillips 1、Neha Rampally 1、Caitlin Ribeiro 1、Madelaine K Robertson 3、Jon Thomson Rymer 1、Sean M. Ryan 1、Megan Sammons 1、Anne K. Scott 1、Ashley L. Scott 1、Aya Shinomiya 1、Claire Smith 1、Kelsey Smith 1、Natalie L. Smith 1、Margaret A. Sobeski 1、Alia Suleiman 1、Jackie Swift 1、Satoko Takemura 1、Iris Talebi 1、Dorota Tarnogorska 3、Emily Tenshaw 1、Temour Tokhi 1、John J. Walsh 1、Tansy Yang 1、Jane Anne Horne 1,3、Feng Li 1、Ruchi Parekh 1、Patricia K. Rivlin 1、Vivek Jayaraman 1、Kei Ito 1,7,8、Stephan Saalfeld 1、Reed George 1、Ian Meinertzhagen 1,3、Gerald M. Rubin 1、Harald F. Hess 1、Louis K. Scheffer 1,* 、Viren Jain 2 和 Stephen M. Plaza 1
作为一种模型生物,果蝇在帮助我们理解大脑如何控制复杂行为方面具有独特的贡献。它不仅具有复杂的适应性行为,而且还具有独特强大的遗传工具包、日益完整的中枢神经系统密集连接组图谱和快速增长的细胞类型转录组谱。但这也带来了一个挑战:鉴于可用数据量巨大,研究人员如何查找、访问、整合和再利用 (FAIR) 相关数据,以便开发电路的综合解剖和分子图像、为假设生成提供信息并找到用于测试这些假设的实验试剂?虚拟蝇脑 (virtual fly brain.org) 网络应用程序和 API 为这个问题提供了解决方案,它使用 FAIR 原理整合神经元和大脑区域的 3D 图像、连接组学、转录组学和试剂表达数据,涵盖幼虫和成虫的整个中枢神经系统。用户可以通过文本搜索、单击 3D 图像、按图像搜索和按类型(例如多巴胺能神经元)或属性(例如触角叶中的突触输入)查询,按名称、位置或连接性搜索神经元、神经解剖学和试剂。返回的结果包括可在链接的 2D 和 3D 浏览器中浏览或根据开放许可下载的交叉注册 3D 图像,以及从文献中整理的细胞类型和区域的详细描述。这些解决方案具有可扩展性,可以涵盖脊椎动物中类似的图谱和数据集成挑战。
AndrásJipa1.2,Viktor Vedelek 3,ZsoltMerényi4,Adélürmösi1.2,SzabolcsTakáts5,AndrásJipa1.2,Viktor Vedelek 3,ZsoltMerényi4,Adélürmösi1.2,SzabolcsTakáts5,
我们描述了一种简单而有效的技术,该技术允许在任何包含倒置ATTP盒的着陆点附近对果蝇基因组序列进行无疤痕的工程,例如模拟插入。这种两步方法结合了PHIC31积分酶介导的位点特异性和归纳核酸酶介导的局部重复分辨率,有效地将原始的着陆点等位基因转换为修改等位基因,仅具有所需的变化。纳入此方法中的主要标记允许在每个步骤中对正确的单个平流进行效率。原则上,单个ATTP站点和FRT站点也是有效的着陆点。鉴于较大且越来越多的着陆点线可用,因此该方法提供了一种简单而快速的方法,可以以无忧的方式对大多数果蝇基因组进行有效编辑。此技术也应适用于其他物种。
谷氨酸是一种主要的神经递质,被所有脊椎动物和无脊椎动物的神经系统广泛使用。它主要是一种兴奋性神经递质,与神经系统发育以及从神经元之间简单的信息传递到神经系统功能的更复杂方面(包括突触可塑性、学习和记忆)的无数大脑功能有关。因此,识别谷氨酸能神经元及其谷氨酸释放位点对于理解神经回路功能的机制以及信息如何处理以产生行为至关重要。在这里,我们描述和表征了 smFLAG-vGlut,这是果蝇模型系统的谷氨酸能突触囊泡的条件标记。smFLAG-vGlut 已通过谷氨酸能神经元和突触囊泡的功能性、条件表达和特异性验证。 smFLAG-vGlut 的实用性通过对 26 种不同的中枢复合神经元类型进行谷氨酸能神经递质表型分析得到证实,其中 9 种被确定为谷氨酸能神经元。这种对谷氨酸神经递质使用的阐释将增强中枢复合神经回路的建模,从而增强我们对果蝇大脑这一区域信息处理的理解。使用 smFLAG 进行谷氨酸能神经递质表型分析和谷氨酸释放位点识别可以扩展到由二进制转录系统驱动程序表示的任何果蝇神经元。
(A) 果蝇 (Drosophila melanogaster) 和菠萝蜜 (D. ananassae) 中 Myc 基因组邻域的同源性比较。细箭头表示果蝇 (D. melanogaster) (顶部) 和菠萝蜜 (D. ananassae) (底部) 中目标基因 Myc 所在的 DNA 链。指向右侧的细箭头表示 Myc 在菠萝蜜 (D. ananassae) 和果蝇 (D.melanogaster) 中位于正 (+) 链上。指向与 Myc 相同方向的宽基因箭头相对于细箭头位于同一链上,而指向 Myc 相反方向的宽基因箭头相对于细箭头位于相反链上。果蝇 (D. ananassae) 中的白色基因箭头表示与果蝇 (D. melanogaster) 中相应基因的直系同源性。 D. ananassae 基因箭头中给出的基因符号表示 D. melanogaster 中的直系同源基因,而基因座标识符特定于 D. ananassae。(B)GEP UCSC Track Data Hub 中的基因模型(Raney 等人,2014 年)。D. ananassae 中 Myc 的编码区显示在用户提供的 Track(黑色)中;CDS 用粗矩形表示,内含子用细线表示,箭头表示转录方向。后续证据轨迹包括 NCBI RefSeq 基因的 BLAT 比对(深蓝色,D. ananassae 的 Ref-Seq 基因比对)、D. melanogaster 蛋白质的 Spaln(紫色,D. melanogaster 的 Ref-Seq 蛋白质比对)、TransDecoder 预测的转录本和编码区(深绿色)、成年雌性、成年雄性和沃尔巴克氏体治愈胚胎的 RNA-Seq(分别为红色、浅蓝色和粉色;D. ananassae 的 Illumina RNA-Seq 读数比对)以及使用 D. ananassae RNA-Seq 由 regtools 预测的剪接点(Graveley 等人,2011;SRP006203、SRP007906;PRJNA257286、PRJNA388952)。显示的剪接点的读取深度 >1000,支持读取为红色。(C)果蝇 Myc-PB 的点图(x 轴)与
(A) 果蝇 (Drosophila melanogaster) 和果蝇 (D. miranda) 中 Pten 基因组邻域的同源性比较。细箭头表示果蝇 (D. melanogaster) (上) 和果蝇 (D. miranda) (下) 中目标基因 Pten 所在的 DNA 链。指向右侧的细箭头表示 Pten 在果蝇 (D. miranda) 中位于正 (+) 链上,指向左侧的细箭头表示 Pten 在果蝇 (D. melanogaster) 中位于负 (-) 链上。指向与 Pten 相同方向的宽基因箭头相对于细箭头位于同一链上,而指向 Pten 反方向的宽基因箭头相对于细箭头位于反链上。果蝇 (D. miranda) 中的白色基因箭头表示与果蝇 (D. melanogaster) 中相应基因直系同源,而黑色基因箭头表示非直系同源。灰色箭头表示在两个基因组邻域中都存在但不是同源的基因(在本例中为 Ror),在 D. miranda 中位于 Pten 的上游,但在 D. melanogaster 中位于 Pten 的下游。D. miranda 基因箭头中给出的基因符号表示 D. melanogaster 中的直系同源基因,而基因座标识符是 D. miranda 特有的。(B)GEP UCSC Track Data Hub 中的基因模型(Raney 等人,2014)。D. miranda 中 Pten 的编码区显示在用户提供的轨道(黑色)中;CDS 用粗矩形表示,内含子用细线表示,箭头表示转录方向。后续证据轨迹包括果蝇 (D. melanogaster) 蛋白质的 Spaln(紫色,果蝇 (D. melanogaster) 的 Ref-Seq 蛋白质比对)、NCBI RefSeq 基因的 BLAT 比对(深蓝色,果蝇 (D. miranda) 的 Ref-Seq 基因比对)、TransDecoder 预测的转录本和编码区(深绿色)、成年雌性和成年雄性的 RNA-Seq(分别为红色和浅蓝色;果蝇 (D. miranda) 的 Illumina RNA-Seq 读段比对)以及使用果蝇 (D. miranda) RNA-Seq (SRP009365) 由 regtools 预测的剪接点。所示的剪接点具有最小读取深度 10,其中 10-49、50-99 和 100-499 支持读取分别以蓝色、绿色和粉色表示。 (C) 果蝇 Pten-PB(x 轴)与果蝇直系同源肽(y 轴)的点图。左侧和底部标明氨基酸编号;顶部和右侧标明 CDS 编号,CDS 也以交替颜色突出显示。点图中的间隙表示序列相似性较低的区域。