AD 是基因组折叠的一个基本特征,2012 年在首批全基因组染色质折叠图谱 1 – 4 中共同发现。TAD 最初在低分辨率(40 kb)哺乳动物 Hi-C 矩阵中通过算法定义为兆碱基规模的基因组块,其中 DNA 序列与域内其他 DNA 序列的相互作用频率明显高于与域外的相互作用频率(图 1a)。TAD 最显著的特征可能是它们有边界可划定(图 1a、b)。为解释这些开创性的经验观察结果,提出了一个令人信服的假设,即大多数哺乳动物基因组折叠成相邻的球状染色质相互作用域,由线性边界 1 – 4 连接(图 1b)。另一项进展是观察到较小的亚兆碱基级染色质结构域(即所谓的亚TAD)在哺乳动物 Hi-C 图谱 5、6 中以层次结构嵌套在 TAD 内(图 1c、d)。在原始低分辨率 Hi-C 数据中仅观察到一小部分嵌套的亚TAD,但在技术进步促进了超高分辨率(1-4 kb)架构图的创建后,它们可以很容易地在整个基因组范围内检测到。嵌套的亚TAD 类似于 TAD 的结构域,也由边界划分。然而,亚TAD 边界表现出较弱的绝缘强度,这表现为它们相对较低地减弱结构域间长距离接触的能力,并且它们比 TAD 更有可能表现出细胞类型动态折叠特性 1、5、7。我们和其他人假设较弱的细胞类型动态亚 TAD 边界具有与 TAD 边界不同的结构、分子或功能特性,但这种可能性仍是一个悬而未决的问题。术语“接触域”也用于 Hi-C 文献中,通常用作传达全套自缔合染色质域(TAD、嵌套亚 TAD 和隔室域(如下所述))的总称。此外,“微型域”或“微型 TAD”最近已用于描述哺乳动物 8、9 和苍蝇 10 中包含单个基因单元的最小规模染色质块。因此,随着技术进步使高分辨率 Hi-C 矩阵成为可能,染色质域的算法识别揭示了越来越小和更精细的结构。此外,一系列功能性遗传扰动实验
摘要 蛋白质的正确折叠对于维持功能性活细胞至关重要。因此,蛋白质的错误折叠和聚集与多种疾病有关,其中非天然分子间相互作用形成具有低自由能的大型高度有序的淀粉样蛋白聚集体。一个例子是阿尔茨海默病 (AD),其中淀粉样蛋白-β (Aβ) 肽聚集成淀粉样蛋白原纤维,这些原纤维在 AD 患者的大脑中沉积为神经斑块。淀粉样蛋白原纤维的成核是通过形成较小的成核前簇(即所谓的低聚物)进行的,这些低聚物被认为具有特别的毒性,因此在 AD 病理学中具有潜在重要性。Aβ 聚集的详细分子机制知识对于设计针对这些过程的 AD 治疗非常重要。然而,由于低聚物物种的丰度低且多分散性高,因此很难通过实验研究它们。本文使用自下而上的生物物理学在受控的体外条件下研究了 Aβ 低聚物。主要使用天然离子迁移质谱法研究高纯度重组 Aβ 肽,以监测水溶液中低聚物的自发形成。质谱法能够分辨单个低聚物状态,而离子迁移率则提供低分辨率结构信息。这与其它生物物理技术以及理论建模相辅相成。还研究了调节内在因素(如肽长度和序列)或外在因素(如化学环境)的低聚物。研究了与两个重要的生物相互作用伙伴的相互作用:伴侣蛋白和细胞膜。我们展示了 Aβ 低聚物如何组装并形成可能与继续生长为淀粉样蛋白原纤维有关的延伸结构。我们还展示了不同的淀粉样蛋白伴侣蛋白如何与不断增长的聚集体相互作用,从而改变和延迟聚集过程。这些相互作用取决于伴侣和客户肽中的特定序列基序。另一方面,膜模拟胶束能够稳定 Aβ 寡聚体的球状致密形式,并抑制形成淀粉样纤维的延伸结构的形成。这可能有助于体内毒性物质的富集。与膜模拟系统的相互作用被证实高度依赖于 Aβ 肽异构体和膜环境的特性,例如头部电荷。还展示了如何添加设计的小肽结构来抑制膜环境中 Aβ 寡聚体的形成。
近几十年来,随着太赫兹 (THz) 光源的发展,工业和医学应用相继被提出。此外,THz 辐射对人体健康的毒性也引起了在此频率区域工作的研究人员的浓厚兴趣 1 。两个项目,欧洲 THz-BRIDGE 和 SCENIHR 的国际 EMF 项目 2 ,总结了近期有关 THz 辐射对人体影响的研究。例如,THz 波对 DNA 稳定性产生非热影响 3 – 5,这可能导致人类淋巴细胞的染色体畸变 6 。还证明了小鼠皮肤中伤口反应基因的转录激活 7 和人造人体 3D 皮肤组织模型 8 中的 DNA 损伤。大多数研究集中在上皮和角膜细胞系,因为在这个频率区域液态水的强烈吸收下,THz 光子在组织表面被完全吸收。但是,如果将 THz 辐射转换为可以传播到水中的另一种能量流,THz 波的照射可能会对组织内部造成损伤。事实上,THz 光子能量一旦被体表吸收,就会转换为热能和机械能。我们最近观察到 THz 脉冲在液态水表面产生冲击波 9 。产生的冲击波可以传播几毫米深。类似的现象也可能发生在人体上。THz 诱导的冲击波会对生物分子产生机械应力并改变其形态。THz 辐射的这种间接影响尚未被研究过。为了揭示 THz 诱导的冲击波对生物分子的影响,我们重点研究了肌动蛋白的形态。肌动蛋白有两种功能形式,单体球状 (G)-肌动蛋白和聚合丝状 (F)-肌动蛋白。肌动蛋白丝形成复杂的细胞骨架网络,在细胞形状、运动和分裂中起着至关重要的作用 10 。使用肌动蛋白的一个优点是,我们可以很容易地从组织中获得足够的纯化 G- 肌动蛋白 11 ,以重建体外聚合反应。肌动蛋白丝可以通过用硅-罗丹明 (SiR)-肌动蛋白染色直接在荧光显微镜下观察 12 。由于肌动蛋白在正常和病理细胞功能中起着关键作用,包括转录调控、DNA 修复、癌细胞转移和基因重编程 13 - 16 ,各种化合物和调节蛋白已被分析用于研究和治疗目的 17 。在这项研究中,我们调查了 THz 诱导的冲击波对肌动蛋白丝的影响
桉树 (小果山桉) 是新南威尔士州 (PlantNET 2024) 接受的物种,属于桃金娘科,在系统发育上属于桉树亚属 Symphyomyrtus,Maidenaria 组,Globulares 系列;Nicolle 2024)。亨特和布鲁尔 (1999) 将其描述为“高达 30 米的乔木。树皮光滑,白色、黄色或乳白色,很少灰色,在高度不超过 1 米的幼树上没有或很少出现树皮。幼茎和小枝通常呈四边形。叶:幼苗叶卵形至椭圆形,长 3-10 厘米,宽 1-3.5 厘米,平,对生,顶端急尖至钝,基部圆形或±尾状,最初具柄,然后少数对无柄,同色;中间叶卵形至披针形,长 12-18 厘米,宽 3-6.5 厘米,近对生至互生,顶端急尖至渐尖,±钩状,基部圆形至±斜;成年叶披针形、镰形或±平,长 9.5-18 厘米,宽 1.2-2.2 厘米,互生,有明显的光泽和深色绿色,边缘全缘,顶端渐尖且常有钩,基部渐狭,急尖或斜,叶柄圆柱状至扁平状,上部微有沟壑,长1-2厘米;脉与中脉成30-45°角,缘内脉距边缘0.5-2毫米,中脉上部有沟壑。腋生伞形花序。每叶腋生花6-7朵;花梗长8-17毫米,宽2-5毫米;花梗在芽期和果期明显,芽期长3-5毫米,果期长2-4.5毫米;芽长球形至棍棒状,在缝合线的上下球状,±1肋,长6-9.5毫米;冠突尖状半球形,急倒锥形或±具喙,长2.5-5毫米,宽2-3.5毫米;托杯长2.5-5毫米,宽2-3.5毫米;花柱圆柱状,长3-4毫米;雄蕊花丝长3.5-5毫米,花药背着,平行,纵裂,长0.4-0.6毫米,白色,油腺圆形,背面。果杯状,具±1条棱,长4.5-8毫米,宽5-8毫米,常一侧裂开;果盘平至下降,宽约1毫米;裂爿3,±平。种子红棕色至黑色。子叶两裂。
在两个个体之间共享的长DNA序列,称为下降(IBD)段相同,是识别亲密和遥远的生物学关系的强大信号,因为它们仅在两人共享一个最近的共同祖先时才会出现。由于通常较低的覆盖率和高基因分型错误率,因此无法直接应用于当今基因组之间的IBD段的现有方法。我们提出了ANCIBD,这是一种识别作为Python软件包实现的人类ADNA数据的IBD段的方法。我们的方法基于一个隐藏的马尔可夫模型,该模型使用基于现代参考物质变化的现代参考面板估算的输入基因型概率。通过模拟和下采样实验,我们证明了ANCIBD可牢固地识别IBD段的时间超过8厘米的aDNA数据,其中至少为0.25倍平均平均全基因组测序(WGS)覆盖率(WGS)覆盖率至少为1倍,或至少1倍的平均富集实验,以实现大量使用ADNA SNP'1240'1240。此应用程序范围使我们能够筛选IBD段的ADNA记录的很大一部分,并展示了两个下游应用程序。首先,我们利用以下事实:预计生物亲戚将共享多个长期IBD段,我们确定了10,156个古欧亚的个人之间的亲戚,并记录了长途迁移的证据,例如,通过确定一对约1410公里的五级亲戚,在中部中部是Asia中的1410公里。第二,通过应用ANCIBD,我们揭示了从5000年前开始与草原牧民有关的血统传播到欧洲的新细节。我们发现,中部和北欧的第一批人都携带大量的草原 - 经济学,与有线的商品文化相关,与长IBD(12-25厘米)的高速率与庞蒂式 - caspian steppe的Yamnaya牧民共享,这是一个强烈的瓶颈和近来的生物学连接,这是一定的生物学连接 - 饰有绳索的人。我们还检测到有绳的人与与球状两栖培养物(GAC)和乌克兰相关的人之间长长的IBD段的共享,这些人是尚未携带类似草原的血统的铜时代农民。这些IBD链接在我们的分析中出现在所有有线的商品组中,这表明与GAC背景有关的个人必须在遗传混合物的早期产生重大的人口影响,从而导致欧洲各种有线的Ware群体。这些结果表明,检测ADNA中的IBD段可以在小规模上产生新的见解,这与了解人们的生活故事以及与大规模文化历史事件有关的宏观相关。