寄生线虫对人类和动物的健康构成了重大威胁,并在农业部门造成经济损失。使用驱虫药物(例如伊维菌素(IVM))来控制这些寄生虫的使用导致了广泛的耐药性。识别寄生线虫中抗药性的遗传标记可能具有挑战性,但是秀丽隐杆线虫的自由生活的Nema-Tode Caenorhabditis提供了合适的模型。在这项研究中,我们旨在分析成人c的转录组。秀丽隐杆线虫蠕虫暴露于驱虫药伊维菌素(IVM)的N2菌株,并将其与抗性菌株DA1316和最近确定的杀伤蛋白定量性状基因座(QTL)进行比较。 RNA并在Illumina NovaseQ6000平台上对其进行了排序。使用内部管道确定差异表达的基因(DEG)。将DEG与先前关于IVM抗性c的微阵列研究的基因进行了比较。秀丽隐杆线虫和Abamectin-QTL。我们的结果显示,N2 c中不同基因家族的615摄氏度(183个上调和432个下调基因)。秀丽隐杆线伤。31与DA1316菌株的IVM成年蠕虫的基因重叠。我们确定了19个基因,包括叶酸转运蛋白(Folt-2)和跨膜转运蛋白(T22F3。11),在N2和DA1316菌株中表现出相反的表达,被认为是潜在的候选物。此外,我们编制了进一步研究的潜在候选列表,包括T型钙通道(CCA-1),氯化钾共转运蛋白(KCC-2),以及其他映射到Abamectin-QTL的基因,例如谷氨酸门控通道(GLC-1)。
网络推理方法使我们能够“鸟瞰”长寿不育线虫。长寿网络(位于中心)中信息流的沙漏形状与其他描述良好的网络(发育和代谢网络)相似。在长寿网络中,来自输入模块(富含产生能量所需的基因)的信息将信息提供给核心模块。核心模块反过来将信息反馈给输出模块,该模块富含调节基础转录和染色质重塑的基因。非常引人注目的是,沙漏形状可以预测功能:核心模块富含长寿的关键基因。这一发现加快了模型生物的衰老研究,并可能应用于人类。
为什么要研究这个问题?从线虫到鱼类、啮齿动物和灵长类动物,进化一直都在实现我们尚未实现的目标,即能够灵活而稳健地与物理世界互动以确保其生存的具身代理。这种感觉运动回路是跨物种共享的智能的基础,我们更抽象的推理能力(包括语言)也依赖于此。然而,设计这种能力一直是人工智能(AI)面临的一项重大计算挑战,尤其是考虑到制造通用机器人一直是一个长期目标(但尚未实现)。尽管算法和数据集规模的进步使有效的表征学习成为可能[18],但当前的人工智能仍难以理解
摘要 进化视角增强了我们对生物机制的理解。通过对近缘线虫物种秀丽隐杆线虫 (Cbr) 和秀丽隐杆线虫 (Cel) 之间的性别决定和 X 染色体剂量补偿机制的比较,发现控制这两个过程的遗传调控层次是保守的,但控制 X 表达的专门凝聚蛋白剂量补偿复合物 (DCC) 的 X 染色体靶标特异性和结合模式已经出现分歧。我们在 Cbr DCC 募集位点内发现了两个在 X 上高度富集的基序:13 bp MEX 和 30 bp MEX II。在具有一个或两个基序的多个拷贝的内源性募集位点中突变 MEX 或 MEX II 会降低结合,但仅去除所有基序会消除体内结合。因此,DCC 与 Cbr 募集位点的结合看起来是附加的。相反,DCC 与 Cel 募集位点的结合是协同的:即使只突变一个基序也会消除体内结合。尽管所有 X 染色体基序都具有 CAGGG 序列,但它们在其他方面已经分化,因此一个物种的基序无法在另一个物种中发挥作用。功能分化在体内和体外均已得到证实。Cbr MEX 中的单个核苷酸位置可以决定 Cel DCC 是否结合。DCC 靶标特异性的这种快速分化可能是建立线虫物种间生殖隔离的重要因素,并且与果蝇物种间 X 染色体剂量补偿的靶标特异性的保守性以及控制发育过程(例如从果蝇到小鼠的体型特征)的转录因子的靶标特异性的保守性形成了鲜明对比。
园艺作物易受各种生物胁迫源的影响,包括真菌、卵菌、细菌、病毒和根结线虫。这些病原体限制了园艺作物的生长、发育、产量和质量,也限制了它们的适应性和地理分布。园艺设施中的连作模式加剧了土传疾病,严重限制了产量、质量和生产力。本文回顾了通过创新策略(包括宿主诱导基因沉默 (HIGS)、靶向易感基因和砧木嫁接应用)赋予对不同疾病耐受性的机制的最新进展,以系统地探索园艺植物疾病的抗性机制。未来的工作应该使用这些策略结合分子生物学方法成功培育抗性品种。
摘要 CRISPR-Cas9系统是一种强大的技术,可以快速、精确、有效地编辑真核生物基因组。该工具彻底改变了我们修改从微生物到哺乳动物的不同生物基因组的方式。通过使用 CRISPR-Cas,不仅可以引入突变来研究某个基因的缺失,还可以让我们编辑基因组以引入荧光标记甚至编辑表观基因组。 CRISPR-Cas9 协议基于将 Cas9 蛋白和引导 RNA 与同源模板一起引入细胞。在本章中,我们介绍了将该基因组编辑技术应用于不同模型生物的详细方案,例如线虫秀丽隐杆线虫、果蝇细胞系、斑马鱼和小鼠卵母细胞。我们希望本章能够让不同的研究小组在他们的实验模型中应用这项强大的技术。
抽象的Argonaute(AGO)蛋白与小RNA相关,以指导其效应子在互补的转录本上。线虫秀丽隐杆线虫含有扩展的19个功能AGO蛋白质,其中许多尚未充分表征。在这项工作中,我们使用CRISPR-CAS9基因组编辑进行系统地分析了每一个秀丽隐杆线虫,以介绍GFP :: 3xflag标签。我们已经表征了整个发育过程中AGO的表达模式,鉴定了小的RNA结合补充,并确定了AGO丢失对小RNA种群和发育表型的影响。我们的分析表明将AGO的亚集分层分为不同的调节模块,并且数据的整合使我们发现了由于AGO损失而导致的新型应激诱导的生育能力和病原体反应表型。
nematomorpha,也称为Gordiacea或Gordian Worms,是属于Ecdysozoa的寄生生物的门,这是一种以摩尔为特征的无脊椎动物动物的进化枝(Aguinaldo等人(Aguinaldo等人)1997)。 名称“ Gordian”是从传奇的Gordian结中得出的,因为线虫通常会将自己交织成类似于结的紧凑球。 这些动物的长度最高为1 m,直径范围为1至3毫米。 大约有360种描述的马毛蠕虫物种,但由于这是最研究的动物门之一,因此它们的真实多样性在物种数量方面可能更大(Schmidt-Rhaesa 2013)。 在门内存在两个类别,一个海洋(nectonematida)和另一个淡水(Gordiida)(Schmidt-Rhaesa 2013)。 马毛蠕虫通常在潮湿的环境中发现,例如浇水槽,游泳池,溪流或水坑。 虽然成年蠕虫可以自由生活在淡水或海洋环境中,但幼虫是寄生虫,并且依赖于包括甲虫,蟑螂,甲壳虫,正骨和甲壳动物在内的节肢动物。 宿主必须与水接触才能使成年人从体腔中出现(Hanelt and Janovy 2003)。 寄生虫可能会改变宿主的行为,并增加其在水中最终的机会,成年人离开宿主的身体(Thomas等人) 2002)。 个体的性别和某些字符可以通过简单的光学识别,但是特定的确定需要扫描电子显微镜成像。1997)。名称“ Gordian”是从传奇的Gordian结中得出的,因为线虫通常会将自己交织成类似于结的紧凑球。这些动物的长度最高为1 m,直径范围为1至3毫米。大约有360种描述的马毛蠕虫物种,但由于这是最研究的动物门之一,因此它们的真实多样性在物种数量方面可能更大(Schmidt-Rhaesa 2013)。在门内存在两个类别,一个海洋(nectonematida)和另一个淡水(Gordiida)(Schmidt-Rhaesa 2013)。马毛蠕虫通常在潮湿的环境中发现,例如浇水槽,游泳池,溪流或水坑。虽然成年蠕虫可以自由生活在淡水或海洋环境中,但幼虫是寄生虫,并且依赖于包括甲虫,蟑螂,甲壳虫,正骨和甲壳动物在内的节肢动物。宿主必须与水接触才能使成年人从体腔中出现(Hanelt and Janovy 2003)。寄生虫可能会改变宿主的行为,并增加其在水中最终的机会,成年人离开宿主的身体(Thomas等人2002)。 个体的性别和某些字符可以通过简单的光学识别,但是特定的确定需要扫描电子显微镜成像。2002)。个体的性别和某些字符可以通过简单的光学识别,但是特定的确定需要扫描电子显微镜成像。正如预期的那样,鉴于其寄生生活方式(Hanelt,Thomas和Schmidt -Rhaesa 2005),线虫形态的特征是一系列形态学特殊性,例如失去循环系统,排泄和消化系统(例如,成人已经失去了嘴巴,不喂食 - 他们只是喂养)。对鉴定重要的结构是男性后端的细角结构和表皮结构(Hanelt,Thomas和Schmidt-Rhaesa 2005)。
线虫是丰富而普遍存在的动物,在种内水平上鲜为人知。这项工作是第一次尝试填补原遗传变异和分化的基本知识的差异,这是原骨oryctolagi,lagomorphs的线虫寄生虫。68 Cox1序列是从意大利北部和中部五个位置收集的棕色野兔获得的,突出了该物种内部大量遗传变异的存在。鉴定出的11个单倍型(等于0.702的单倍型多样性)分为两个谱系:谱系A(包括六个不同的单倍型,A1-A6)和谱系B(B1-B5)。遗传变异的平均内部量为0.3%,而差异差异百分比高十倍(3%)。这两个谱系在调查的地区非随机分布。血统A即使在北部地区(Emilia-Romagna)也偶尔发现了对意大利中部(Tus-Cany)的偏爱,而B-Haplotypes仅在Emilia-Romagna中存在。分子变量的分析确定了基因流的两个主要障碍:(i)将意大利中部(PIA和GR7)与北方的强大障碍(RE1,RE3和MO1;φST= 0.750,p = 0.00)分开。 (ii)一个二次微弱屏障,将钢琴岛与grosseto分开(φST= 0.133,p = 0.00)。在北部样品中发现了任何差异(φST= 0.009,p = 0.00)。最后,非常规缩短的扩增子的存在揭示了p中存在数字(线粒体基因的核副本)。观察到的数据可以通过几个因素来解释,从寄生虫的生物学(存在狭窄的宿主谱),最终宿主的行为(小型家用范围),宿主 - 寄生虫二元组的自然分散体发生在过去或最近的Passive人介导的迁移中。oryctolagi核基因组,建议使用DNA条形码作为鉴定属于该属的物种的独特标记时谨慎。