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getphylo：快速自动生成多洛克斯系统发育树
抽象背景：基因组数据的增加数量呼吁工具可以快速有效地产生基因组规模的系统发育。现有工具依赖于大型参考数据库或需要长长的从头计算来识别直系同源物，这意味着它们的运行时间很长，并且在分类学范围上受到限制。为了解决这个问题，我们创建了GetPhylo，这是一种从注释序列中快速生成系统发育树的python工具。结果：我们提出了GetPhylo（Ge nbank t o phylo Geny），该工具会自动从一个带注释的基因组中构建系统发育树。直系同源物是通过最大可能性的所有编码序列的串联比对来推断系统发育的。我们对两种现有工具AutoMlst和gtdb-tk进行了彻底的Get-Phylo基准测试，以表明它可以在很短的时间内生产出可比质量的树。我们还展示了在包括细菌和真核基因组以及生物合成基因簇在内的四个案例研究中Getphylo的屈曲。结论：GetPhylo是一种自动产生基因组规模系统发育树的快速可靠工具。getPhylo可以在很短的时间内产生与其他软件相当的系统发育，而无需大型本地数据库或强烈的计算。getphylo可以从各种数据集中迅速识别直系同源物，无论分类学或基因组范围如何。getphylo的可用性，速度，灵活性使其成为系统发育工具包的宝贵补充。
驯化Vigna stipulacea：染色体级...
在全球气候变化带来的挑战下增加粮食生产，从头驯化的概念（利用耐心的野生物种作为新作物）最近引起了人们的关注。我们以前曾在豆类维格纳氏菌（Minni payaru）的诱变人群中鉴定出具有所需的驯化性状的突变体，为新命运的试点。鉴于有多种耐心的野生豆类物种，使用反向遗传学建立有效的驯化过程很重要，并确定负责驯化性状的基因。在这项研究中，我们使用Vigna stipulacea ISI2突变体将VSPSAT1识别为负责降低硬种子的候选基因，该基因从镜头凹槽中吸收水。扫描电子显微镜和计算机断层扫描显示，ISI2突变体的蜂窝状蜡密封镜头凹槽比野生型较小，并且从透镜凹槽中取水。我们还鉴定了ISI2突变体的多效性效应：加速叶片衰老，种子大小的增加和每个豆荚的种子数量减少。在这样做的同时，我们在11个染色体和30,963个注释的蛋白质编码序列中生产了441 MBP的二木杆菌全基因组组件。这项研究强调了野生豆类的重要性，尤其是维格尼亚属的豆类，对生物和非生物胁迫的耐受性对于气候变化期间的全球粮食安全。
体内外毛细胞基因的补充信息...
图 S1. Kcnq4 W276S/+ 小鼠的静纤毛形态和野生型小鼠耳蜗中的 Kcnq4 表达。图 S2. 靶向 Kcnq4 突变等位基因的候选 sgRNA。图 S3. 优化 sgRNA 以进行体内基因编辑。图 S4. SpCas9 和 sgRNA 的双分裂 AAV 系统。图 S5. 优化体内基因编辑的递送途径。图 S6. SpCas9 在耳蜗毛细胞中的转染。图 S7. 将 AAV 和 RNP 注射到中耳阶的安全性。图 S8. 通过 AAV 注射进行体内基因编辑后 Kcnq4 W276S/+ 中的听觉脑干反应 (ABR) 的特征。图 S9. 通过基因编辑在 Kcnq4 W276S/+ 小鼠中实现 sgRNA 依赖性听力恢复。图 S10。 Kcnq4 W276S/+ 体内基因编辑的长期影响。图 S11。核糖核苷酸复合物 (RNP) 载体的优化和体内表型拯救。图 S12。体内基因编辑对 Kcnq4 W276S/+ 小鼠毛细胞和神经丝的影响。图 S13。体内基因编辑对 Kcnq4 W276S/+ 小鼠神经元存活和毛细胞形态的影响。注 S1。双 AAV 质粒系统的编码序列。电影 S1 的标题。使用铊敏感染料 (FluxOR- Tl +) 在野生型耳蜗的尖转 (6 kHz) 中对外毛细胞进行离体成像。
方案 使用 CRISPR/Cas9 在马克斯克鲁维酵母中进行无标记基因敲除和敲低的方案
人们对食品和工业酵母马克斯克鲁维酵母的菌株工程越来越感兴趣，不同的研究小组已经描述并使用了许多 CRISPR/Cas9 系统。我们开发的方法允许使用细胞的内源性 DNA 修复机制非常快速有效地灭活靶基因。我们使用的菌株和质粒是免费提供的，在这里我们提供了一套集成的方案，可以轻松灭活基因并将 DNA 片段精确整合到基因组中，例如用于启动子替换、等位基因交换或引入点突变。这些方案使用 Cas9/gRNA 表达质粒 pUCC001 和 Golden Gate 组装来对靶向序列进行分子克隆。提供了一组全基因组的靶向序列。在野生型菌株或缺乏非同源末端连接 (NHEJ) DNA 修复的菌株中使用这些质粒，第一组方案解释了如何在精确目标处引入插入/缺失（NHEJ 介导）或精确缺失（同源性依赖性修复 (HDR) 介导）。第二组方案描述了如何交换启动子或编码序列以产生重编程基因。这些方法不需要使用显性或营养缺陷型标记基因，因此产生的菌株不含标记。这些方案已在多个 K. marxianus 菌株中进行了测试，非常简单，可以在任何分子生物学实验室中进行，无需专门的设备。
2018-2019 年美国康涅狄格州蝙蝠狂犬病毒全基因组测序和系统发育分析
摘要：我们对 2018-2019 年提交给康涅狄格州兽医诊断实验室 (CVMDL) 的蝙蝠中检测到的狂犬病毒 (RABV) 进行了全基因组测序和遗传表征。在提交给 CVMDL 的 88 只蝙蝠中，6 个脑样本（6.8%，95% 置信区间：1.6% 至 12.1%）经直接荧光抗体试验检测呈阳性。在棕蝠 (Eptesicus fuscus, n = 4)、灰毛蝠 (Lasiurus cinereus, n = 1) 和未知蝙蝠物种 (n = 1) 中检测到了 RABV。获得了六种检测到的 RABV 中的四种的完整编码序列。在系统发育分析中，大棕蝠的 RABV（18-62、18-4347 和 19-2274）属于蝙蝠 EF-E1 进化枝，与在宾夕法尼亚州和新泽西州从同种蝙蝠中检测到的 RABV 聚类。从迁徙灰毛蝠中检测到的蝙蝠 RABV（19-2898）属于蝙蝠 LC 进化枝，与在亚利桑那州、华盛顿州、爱达荷州和田纳西州从同种蝙蝠中检测到的 11 种病毒聚类。本研究中使用的方法产生了有关 RABV 变体遗传关系的新数据，包括它们的宿主和空间起源，这些数据将作为未来在北美研究 RABV 的参考数据。需要对蝙蝠 RABV 进行持续监测和基因组测序，以监测病毒的进化和传播，并评估可能与公共卫生相关的基因突变的出现。
大规模研究抗真菌耐药性的方法
由于可用于治疗感染的抗真菌药物稀缺，临床和现场分离株中内在耐药性和获得性耐药性的发生率上升令人担忧 [3]。应对这一挑战的关键是了解抗真菌药物的耐药性是如何产生的。在某些感染人类的物种中，如烟曲霉，耐药性可能与抗真菌药物在农业中的使用有关 [4]，这表明耐药性问题存在于“同一健康”的背景下 [2]。虽然一些致病基因是已知的（例如，ERG11/CYP51、PDR1、FKS 基因、TUB 基因），但耐药性仍然可以通过多种机制产生：编码序列或启动子突变、拷贝数变异、非整倍体甚至表观遗传修饰，这些都还未被完全分类 [5]。此外，我们尚未揭示某些物种对某些抗真菌药物（如耳念珠菌）内在耐药性的确切机制 [6]。这种不完整的知识对于应对真菌病原体的下一代方法具有重要意义。使用分子诊断工具检测耐药性标记可以加速最佳治疗方案的使用，但需要深入了解基因型与表型之间的联系 [ 7 ]。随着新化合物的发现和临床试验的进展 [ 8 ]，我们也有机会在这些化合物得到广泛使用之前绘制出耐药性的进化途径并确定耐受性，以最大限度地发挥其功效。最后，了解与对特定抗真菌药物的耐药性相关的生长率、抗逆性或毒力之间的权衡，也有助于发现耐药菌株特有的弱点，从而制定新的策略来绕过
全面概述 CRISPR/Cas 9 技术及其在药物研发中的应用
战胜遗传病的梦想曾经只是个梦想，如今已经成为现实。基因工程的历史可以追溯到 20 世纪 50 年代初，当时罗莎琳德·富兰克林突破性的脱氧核糖核酸 (DNA) 的 X 射线衍射图像开启了基因工程的历史，并导致了 1953 年詹姆斯·沃森和弗朗西斯·HC·克里克对众所周知的双螺旋结构进行了解释。1 从那时起，人类就对这种分子——所有生物的核心——DNA 产生了浓厚的兴趣。1967 年马丁·盖勒特、I. 罗伯特·莱曼、查尔斯·C·理查森和杰拉德·赫尔维茨实验室发现连接酶 2，1968 年发现限制性酶 3，导致了重组 DNA 的诞生——这是基因工程领域的一个里程碑。保罗·伯格是第一个研究组成 DNA 分子的核酸生物化学的人，并于 1980 年获得诺贝尔化学奖。这一发现引发了这样一种假设：任何两个 DNA 分子都可以通过共价键连接在一起。他的假设得到了证实，保罗·伯格也因此成为第一位使用“切割和拼接”方法从多个物种中创建重组 DNA 的科学家。4 更进一步的是，1975 年左右杂交瘤技术的出现为这一领域开辟了新的领域。5 这项技术带来了用于诊断和治疗目的的精心设计和高精度抗体。生物技术的进步激发了古怪的思想，他们寻找可以用来改变 DNA 编码序列本身部分的方法。
向日葵自交系连锁累赘的基因组学
作物野生近缘种是作物改良的宝贵等位基因来源，包括适应气候变化和新出现疾病。然而，由于连锁累赘，来自野生近缘种的基因渗入可能会对理想性状（包括产量）产生有害影响。在本文中，我们分析了野生基因渗入在栽培向日葵自交系中的基因组和表型影响，以估计连锁累赘的影响。首先，我们生成了七种栽培向日葵和一种野生向日葵基因型的参考序列，以及另外两种栽培品种的改良组装体。接下来，依靠之前从野生供体物种生成的序列，我们鉴定了栽培参考序列中的基因渗入，以及它们所包含的序列和结构变体。然后，我们使用岭回归最佳线性无偏预测 (BLUP) 模型来检验基因渗入对栽培向日葵关联作图群体中表型性状的影响。我们发现基因渗入给栽培向日葵基因库带来了大量序列和结构变异，包括 3,000 多个新基因。虽然基因渗入降低了蛋白质编码序列的遗传负荷，但它们大多对产量和品质性状产生负面影响。在栽培基因库中发现的高频率基因渗入比低频率基因渗入的影响更大，这表明前者可能是人工选择的目标。此外，来自亲缘关系较远的物种的基因渗入比来自栽培向日葵野生祖先的基因渗入更容易适应不良。因此，育种工作应尽可能集中在密切相关且完全兼容的野生亲属上。
表征从污水感染沙门氏菌的临床菌株的kayfunavirus属的沙门氏菌噬菌体
在沙门氏菌中多药耐药性的出现，引起食物传播感染，是一个重大问题。在沙门氏菌中有超过2,600种血清射手，至关重要的是为每种血清的特定溶液确定特定溶液。噬菌体疗法是另一种治疗选择。在这项研究中，VB_SALP_792噬菌体是从污水中获得的，在13个经过测试的临床S.肠分离株中，有8个形成斑块。透射电子显微镜（TEM）检查显示出T7样形式。噬菌体的特征是食物来源中其稳定性，生命周期，抗生素和裂解能力。噬菌体在整个温度（-20至70°C），pH值（3-11）以及氯仿和乙醚中保持稳定。它还在0.0001至100的MOI范围内表现出裂解活性。生命周期表明，在3分钟内附着在宿主上的噬菌体中有95％，然后是5分钟的潜在时期，导致50 PFU/细胞爆发的大小。VB_SALP_792噬菌体基因组的DSDNA长度为37,281 bp，GC含量为51％。有42个编码序列（CD），有24个具有推定功能，没有抗性或毒力相关的基因。VB_SALP_792噬菌体显着降低了已建立的生物膜和蛋清中的细菌载荷。Thus, vB_SalP_792 phage can serve as an effective biocontrol agent for preventing Salmonella infections in food, and its potent lytic activity against the clinical isolates of S. enterica , sets out vB_SalP_792 phage as a successful candidate for future in vivo studies and therapeutical application against drug- resistant Salmonella infections.
研究抗真菌抗性的大规模方法
可用于治疗感染的抗真菌化合物的稀缺性使临床和田间隔离的内在耐药性和获得性耐药性的发生率升高[3]。面临这一挑战的关键是了解如何产生对抗真菌抗真菌药的抗性。在某些感染人类（例如烟曲霉）的特种中，抗药性可以与在农业中使用抗真菌群岛的使用相关[4]，表明在“一个健康”概念中存在抗药性问题[2]。虽然某些因果基因是已知的（例如ERG11/CYP51，PDR1，FKS基因，浴缸基因），但仍可以通过多种机制出现抗性：编码序列或启动子突变，拷贝数的变化，非上型，非上型甚至表观远见，没有完全catal的catalog [5] [5]。此外，我们尚未发现某些物种本质上对某些抗真菌性具有更具耐药性的确切机制，例如Candida Auris [6]。这种不完整的知识对解决真菌病原体的下一代方法具有重要意义。转向分子诊断工具以检测电阻标记可能会加速使用最佳治疗方案，但需要深入了解基因型至触发型链接[7]。随着新化合物的分解并通过临床试验进行[8]，我们也有机会在这些化合物看到广泛使用之前，将耐药性的进化途径绘制出耐药性和耐受性，以最大程度地提高其功效。最后，了解与对特定抗真菌药的抵抗相关的增长率，抗压力或毒力的权衡也可能有助于发现抗抗菌菌株独有的脆弱性，从而导致新的策略绕过