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“我们能够跟踪对灰尘中铁浓度的意外反应,” ICCP主任兼研究合着者Axel Timmermann教授说。铁是藻类的关键营养素,但在某些地区,例如南大洋和东部热带太平洋地区,其自然丰度非常低。取决于小行星的铁含量以及被炸入平流层的陆地材料的铁含量,原本营养的耗尽的区域可能会用生物利用铁富含营养,从而触发前所未有的藻类。
真核基因组以3D方式组织,并且在这些量表中的每一种中作用的不同机制都会有助于转录调节。但是,3D染色质结构中的大型单细胞变异性是了解如何以稳健和有效的方式在细胞类型之间差异调节转录的挑战。在这里,我们描述了3D染色质结构的不同机制有助于细胞类型特异性的转录调节。令人兴奋的是,几种能够在其天然组织环境中测量单个细胞中3D染色质构象和转录的新方法,或者检测顺体调节相互作用的动力学,开始允许对染色质结构噪声进行定量解剖,并将其与不同细胞类型之间的转录相关联。
摘要:细胞机械力转导在纤维化疾病进展过程中的成纤维细胞活化中起着核心作用,导致组织僵硬性增加和器官功能下降。虽然表观遗传学在疾病机械力转导中的作用已开始受到重视,但对于基质力学(尤其是机械输入的时机)如何调控成纤维细胞活化过程中的表观遗传学变化(例如DNA甲基化和染色质重组)仍知之甚少。在本研究中,我们设计了一个透明质酸水凝胶平台,其刚度和粘弹性可独立调节,以模拟正常(储能模量,G' ~ 0.5 kPa,损耗模量,G'' ~ 0.05 kPa)至纤维化程度逐渐加重(G' ~ 2.5 和 8 kPa,G'' ~ 0.05 kPa)的肺力学。随着基质硬度的增加,人肺成纤维细胞在1天内表现出心肌相关转录因子A (MRTF-A) 的扩散和核定位增加,并且这种趋势在较长的培养时间内保持稳定。然而,成纤维细胞的整体DNA甲基化和染色质组织表现出时间依赖性的变化。成纤维细胞最初在较硬的水凝胶上表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加,但随着培养时间的延长,这两项指标均有所下降。为了研究培养时间如何影响成纤维细胞核重塑对机械信号的响应性,我们设计了可进行原位二次交联的水凝胶,使其能够从模拟正常组织的柔顺基质过渡到类似于纤维化组织的较硬基质。当培养仅1天后开始硬化时,成纤维细胞迅速做出反应,并表现出DNA甲基化和染色质去浓缩增加,类似于静态较硬水凝胶上的成纤维细胞。相反,当成纤维细胞在第7天经历后期硬化时,DNA甲基化和染色质凝聚没有变化,表明诱导了持续的成纤维细胞表型。这些结果突显了成纤维细胞在动态机械扰动下活化时相关的时间依赖性核变化,并可能提供控制成纤维细胞活化的靶向机制。目录条目
Jan Dreyer, 1 , 12 Giulia Ricci, 1 , 12 Jeroen van den Berg, 1 , 2 , 12 Vivek Bhardwaj, 1 , 2 Janina Funk, 1 Claire Armstrong, 3 , 4 Vincent van Batenburg, 1 , 2 Chance Sine, 3 , Michael Van den Berg, 14 . skje B. Tjeerdsma, 5 Richard Marsman, 1 Imke K. Mandemaker, 1 Simone di Sanzo, 6 Juliette Costantini, 1 Stefano G. Manzo, 2 , 7 , 8 Alva Biran, 9 Claire Burny, 6 Marcel A.T.M.van Vugt,5 Moritz vo lker-Albert,6 Anja Groth,9,10,11 Sabrina L. Spencer,3,4 Alexander van Oudenaarden,1,2和Francesca Mattiroli 1,1,13, * 1 * 1 S 3美国科罗拉多大学博尔德大学生物化学系40303,美国4 Biofrontiers Institute,科罗拉多大学博尔德大学,BOLDER,BOLDER,CO 80303,美国5研究所,荷兰市CX Amsterdam 121,1066 CX Amsterdam 8米兰米兰大学生物科学系,2013年意大利9 Novo Novo Novo Novo Novo Novo nordist Foundation Foundation for for Copenhagen,University of Copenhagen,Copenhagen 2200丹麦哥本哈根13领导联系 *通信:f.mattiroli@hubrecht.eu https://doi.org/10.1016/j.molcel.2024.10.023
抽象染色质组织是干细胞多能和分化的关键因素。然而,尚未探索增强子循环蛋白LDB1在干细胞中的作用。我们使用CRISPR/CAS9编辑产生了LDB1( - / - )胚胎干细胞(ESC),并观察到LDB1损失后关键干细胞因子SOX2和KLF4的降低。源自LDB1( - / - )ESC的胚胎体(EB)显示出谱系特异性标记的表达降低,并且能力受损能够经历末端分化为红细胞。差异基因表达,包括LIN28介导的自我更新途径基因,在WT和LDB1( - / - )ESC和EB之间观察到,但在分化为成红细胞细胞后最为明显。LDB1占据了超级增强剂,包括多能基因的超级增强剂,以及多能因素。LDB1损失导致ESC和EB中的全球染色质可及性降低。有条件的LDB1缺陷小鼠在骨髓细胞上显示造血干细胞标记降低,LIN28途径的失调。因此,LDB1功能对于ESC和EB发育至关重要,在分化为红细胞时变得越来越重要。关键字:
图1:人脑中的种群尺度染色质可及性分析。a)从469个独特的供体中获得脑组织标本,其中包括精神分裂症(SCZ)(n = 157),BD(n = 77)和对照组(n = 235)。风扇分离出神经元和非神经元核,并进行了ATAC-SEQ分析以产生总共1,393个文库。b)Venn图显示了已识别OCR的细胞类型(左)和脑区域(右)(右)特异性。c)顶部:示意图显示增强器启动器链接。灰色盒子,浅灰色盒子和黑色箭头分别代表OCR,TSS和基因体。底部:饼图中的分布显示了注释到神经元(红色的阴影)和非神经元(蓝色)OCR的19,749个基因的分层。神经元中的精神分裂症OCR富含精神分裂症风险变体,我们接下来研究了与精神分裂症和BD相关的染色质可及性模式的变化
种系病原变异在编码赖氨酸特异性组蛋白甲基转移酶基因setD1a和setD2的两个基因中与神经发育障碍(NDDS)相关,这些神经发育障碍(NDDS)具有发育延迟和先天异常的特征。setD1a和setD2基因产物在染色质介导的基因表达调节中起关键作用。已经检测到一系列染色质基因相关NDD的特异性甲基化发作,并通过改善变异致病性的解释来影响临床实践。为了研究SETD1A和/或SETD2相关的NDD是否与可检测的发作相关,我们使用基于下一代测序的测定法进行了> 2 M CpG的靶向全基因组甲基化分析。比较setD1a变异患者(n = 6)患者甲基化谱的比较没有揭示出强烈的甲基化发作的证据。对SETD2患者组的临床和遗传特征的综述表明,如前所述,截断突变的患者(n = 4,卢斯坎·卢姆综合症; MIM:616831)和具有MISSense CODON 1740的coDON 1740变体[P.Arg1740trp(n = 4 = 4)和P.Argn和P.Argn = 2 grn = arg n = arg n = arg n = arg n = arg n = arg n = arg n = arg 1 grn = 2 grn = rgn = rgn = rgn = rgn = 2 gln = rgn = rgn = rgn = rg1,两个SETD2亚组都表现出甲基化发作,该发作分别以甲基化和高甲基化事件为特征。在密码子1740亚组中,甲基化变化和临床表型在患有P.ARG1740TRP变体的人群中都更为严重。我们还注意到,具有SETD2 -NDD的10例病例中有2例发生了肿瘤。这些发现揭示了SetD2-NDDS中新型的表观遗传型 - 基因型 - 表型相关性,并预测了SETD2密码子1740致病变体的功能获取机制。
引言侵入性真菌感染对于受损系统受损的人,包括癌症患者(例如白血病,淋巴瘤)以及固体器官和造血干细胞移植受者,这是可怕的并发症。真菌病原曲霉属。引起多种疾病,包括哮喘,慢性感染和侵入性疾病。侵入性真菌感染仍具有升高的死亡率(1-4),这表明先天免疫系统是针对这些破坏性感染的第一道防线(5,6)。作为真菌感染的第一反应者,中性粒细胞通过多种效应子功能发挥抗真菌活性,包括蜂群,吞噬作用和活性氧(ROS)产生。激活中性粒细胞模式识别受体会触发这些效应子功能和随后的细胞因子分泌。然而,在许多免疫抑制的个体中,产生嗜中性粒细胞或中性粒细胞功能障碍的能力降低,导致侵入性真菌感染的风险升高,包括浸润性曲霉病。酪氨酸激酶对抗真菌免疫中的中性粒细胞效应功能至关重要(7-9)。曲霉细胞壁碳水化合物通过脾酪氨酸激酶(SYK)触发细胞内信号传导和效应子功能(10,11)。Bruton的酪氨酸激酶(BTK),一种Syk的激酶向下流,介导了包括嗜中性粒细胞在内的先天免疫细胞中的抗真菌反应(12)。这些激酶在抗真菌免疫中至关重要,但针对这些分子的小分子抑制剂是B细胞恶性肿瘤和慢性移植物抗宿主病的有效疗法(13-16)。
(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 2024 年 12 月 21 日发布。;https://doi.org/10.1101/2024.12.19.629292 doi:bioRxiv preprint