在大多数生物中,整个基因组在整个生命周期中都保持不变。然而,也有一些物种例外,它们的基因组在发育过程中会通过一种称为程序性 DNA 消除 (PDE) 的过程减少。在人类和猪的寄生虫蛔虫中,PDE 发生在胚胎发生的 4 到 16 个细胞阶段,此时生殖系染色体碎裂,特定 DNA 序列在所有体细胞中可重复丢失。PDE 是在 120 多年前在蛔虫中发现的,但直到最近人们才对其分子细节知之甚少。基因组测序显示,蛔虫中大约 1,000 个生殖系表达基因被消除,这表明 PDE 是一种基因沉默机制。在 PDE 期间,所有生殖系染色体末端都会被去除和重塑。此外,PDE 通过分裂许多生殖系染色体来增加体细胞基因组中的染色体数量。比较基因组学表明这些生殖系染色体源自融合事件。PDE 在融合位点将这些染色体分开。这些观察结果表明 PDE 在染色体核型和进化中发挥作用。此外,对其他寄生和自由生活线虫中 PDE 的比较分析表明 PDE 具有保守的特征,表明它具有重要的生物学意义。我们总结了关于蛔虫及其亲属中 PDE 的已知信息。我们还讨论了这些人类和兽医动物寄生虫中 PDE 的其他潜在功能、机制和进化。
花生根结线虫 (Meloidogyne arenaria; PRKN) 是一种微小的蛔虫,会捕食许多作物的根,包括栽培花生 ( Arachis hypogaea )。如果不采取缓解措施,这些蛔虫会导致种植者产量大幅下降。2020 年,PRKN 导致佐治亚州的花生作物价值下降了 3%。为了对抗这种害虫,20 世纪 90 年代,一种来自野生近缘种 (A. cardenasii ) 的强大抗性基因被渗入花生中。基因研究表明,这种基因渗入覆盖了栽培花生 A09 染色体的 ~92%。研究还发现,基因渗入的上部产生强抗性,而下部产生中等抗性。除此之外,人们对造成抗性的基因的确切位置知之甚少。本研究的目的是对重组花生品系进行 PRKN 温室测定。希望这些试验的结果能够进一步加深对这种基因渗入的了解,从而帮助育种者培育出具有稳定和强大抗性的优良品种。
弓首蛔属蠕虫是蛔科的线虫。弓首蛔属已知有 27 种,其中三种具有人畜共患潜力:犬弓首蛔、猫弓首蛔和翼足弓首蛔,其常见宿主分别是狗、猫和蝙蝠,成虫藏于肠道中。然而,许多脊椎动物物种可以充当转续宿主(灵长类动物、啮齿动物、猪、鸟类),蠕虫的第三阶段幼虫可以在其中存活很长时间,迁移或在组织中成囊(Strube 等人,2013 年;Ziegler 和 Macpherson,2019 年)。 Holland & Hamilton (2013) 指出,人们对野生动物作为弓首蛔虫保续宿主的重要性知之甚少,很少有关于它们在自然条件下出现的报道 (Dubinský et al., 1995)。尽管如此,许多啮齿动物、兔子和其他哺乳动物、鸟类,甚至蚯蚓都被确定为潜在的保续宿主。人类在感染弓首蛔虫时,也会充当保续宿主。
我们制作了一种基于人工智能的数字病理学 (AI-DP) 设备的原型,以探索自动扫描和检测用 Kato-Katz (KK) 技术制备的粪便中的蠕虫卵,该技术是诊断土源性蠕虫 (STH;蛔虫、鞭虫和钩虫) 和曼氏血吸虫 (SCH) 感染的现行诊断标准。首先,我们将原型全玻片成像扫描仪嵌入到柬埔寨、埃塞俄比亚、肯尼亚和坦桑尼亚的实地研究中。使用该扫描仪,扫描了超过 300 KK 厚的粪便涂片,总共得到 7,780 张视场 (FOV) 图像,包含 16,990 个带注释的蠕虫卵(蛔虫:8,600 个;鞭虫:4,083 个;钩虫:3,623 个;SCH:684 个)。约 90% 的带注释卵用于训练基于深度学习的物体检测模型。从 752 张 FOV 图像的未见过的测试集中,其中包含 1,671 个手动验证的 STH 和 SCH 卵(剩余 10% 的带注释卵),我们训练的物体检测模型从 KK 的共感染 FOV 图像中提取并分类了蠕虫卵
摘要背景:日本是少数几个被认为已经消灭了土源性蠕虫 (STH) 的国家之一。1949 年,全国蛔虫感染率为 62.9%,由于基础设施和社会经济状况的改善以及国家 STH 控制措施的实施,1973 年该感染率降至 0.6%。《寄生虫病防治法》于 1994 年终止,日本停止了人口筛查;因此,目前日本 STH 的传播状况尚不明确。仍有零星的 STH 感染病例报告,这增加了 STH 感染大规模复发的可能性。鉴于传统的显微镜检测方法对低强度 STH 感染不敏感,我们使用敏感的基于 PCR 的检测方法进行了有针对性的流行率调查,以评估当前的 STH 传播状况并描述日本被认为已实现历史性 STH 消灭的地区的流行病学特征。方法:从日本六个 STH 患病率较高的地区采集了 682 名学龄前和学龄儿童的粪便样本。参与者的看护者完成一份问卷,以确定他们能否获得水、环境卫生和个人卫生 (WASH) 以及是否可能接触到环境污染。对于粪便检测,使用多平行实时 PCR 检测来检测蛔虫、美洲钩虫、十二指肠钩虫和鞭虫的感染。结果:在 682 名儿童中,未发现阳性样本,参与者报告的 WASH 标准很高。结论:据我们所知,这是日本第一项使用灵敏的分子技术检测 STH 的 STH 监测研究。结果表明,STH 感染没有复发,并且在采样地区患病率持续下降。这些发现表明,患病率降至消除阈值以下是可能的,这表明传播中断。此外,本研究还提供了间接证据,表明多重平行实时 PCR 方法适用于评估 STH 流行率极低地区的消除状况。关键词:土源性蠕虫、STH、蛔虫、十二指肠钩虫、美洲钩虫、毛首线虫、有针对性的流行率调查、多重平行实时 PCR、WASH
铜是维持体内平衡所需的必需微量元素,并且由于其氧化还原活性,参与多种酶的功能。尽管如此,有迹象表明它参与了神经退行性疾病的发展,特别是在铜过量的情况下。因此,本研究研究了铜对秀丽隐杆线虫(蛔虫)炎症的影响。由于秀丽隐杆线虫没有适应性免疫系统,氧化应激可作为炎症的标志。此外,由于线虫与人类的遗传同源性,许多机制(例如 MAP 激酶途径)是保守的。对秀丽隐杆线虫野生型和各种缺失突变体的行为进行了检查。为此,首先使用电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-OES) 测定铜的生物利用度。为了确定活性氧和氮物种 (RONS) 引起的氧化应激,在铜孵育后进行了羧基-DCFH 2 -DA 测定(DCF 测定)。此外,使用 daf-16::GFP 菌株记录了 FOXO 直系同源物 daf-16 的易位性。daf-16 基因存在于秀丽隐杆线虫和其他物种中参与对氧化应激的反应,可以使用荧光显微镜在秀丽隐杆线虫中进行光学检测。除了硫酸铜之外,还检查了作为炎症介质的脂多糖 (LPS),以显示对 RONS 的反应与经典炎症介质之间的联系。
图 1 人类与非人类物种之间共享的基因。系统发育树标注了每个物种中具有 1:1 直系同源物的人类基因百分比(以数字和每个圆圈的填充比例显示)。与人类共享的 1:1 直系同源物的绝对数量绘制为每个圆圈的颜色。使用 orthogene R 包构建。92 关键词:Anolis carolinensis,绿变色蜥;Bos taurus,牛;Caenorhabditis elegans,蛔虫;Canis lupus familiaris,狗;Danio rerio,斑马鱼;Drosophila melanogaster,果蝇;Equus caballus,马;Felis catus,猫;Gallus gallus,鸡;Homo sapiens,人类;Macaca mulatta,恒河猴;Monodelphis domestica,灰色短尾负鼠;小家鼠 (Mus musculus),家鼠;鸭嘴兽 (Ornithorhynchus anatinus),鸭嘴兽;黑猩猩 (Pan troglodytes),黑猩猩;褐家鼠 (Rattus norvegicus),褐家鼠;酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae),面包酵母;粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe),裂殖酵母;野猪 (Sus scrofa),猪;热带爪蟾 (Xenopustropicalis),西方爪蟾。
套用克罗格 (Krogh) 的原则 1 (后来由克劳德·伯纳德 (Claude Bernard) 2 重新表述),生物实验设计发展中的第一个重要步骤是选择相关的模型生物。将所获得的知识推广到研究样本之外对于将我们的理解扩展到众多物种确实至关重要。因此,模型生物的概念很广泛,其选择取决于研究问题和目标。由于其在生物学中的重要性以及分子生物学和基因工程的重大进步,这一关键概念已被重新研究。正如 Ankeny 和 Leonelli 3 最近所讨论的那样,应该在实验生物和模型生物之间做出主要区分。实验生物被选择用于研究特定的生物过程,并且仅作为其密切相关物种的模型,而模型生物允许研究特定的过程,并且其遗传学和生理学(例如)可以投射到更广泛的物种上,通常包括人类。因此,模型生物的概念基于进化保守性原则。被视为合适模型的生物体的其他标准通常包括:i)“简单”和跨实验室的普遍适用性,ii)遗传稳定性,确保一致地生产相同的生物体而不会发生遗传漂变,iii)基因组和/或转录组资源,以及iv)用于进行基因丢失或基因增益实验的基因组编辑工具4。因此,只有有限数量的候选者满足上述所有要求,因此只有少数模型生物能够推动生命科学的重大进展5。例如,蛔虫(秀丽隐杆线虫)、果蝇(果蝇)、斑马鱼(斑马鱼)和植物(拟南芥)开创了发育遗传学 6 ,细菌大肠杆菌帮助揭示了转录调控的基本概念 7 ,芽殖酵母(酿酒酵母)使人们能够解读真核细胞周期和网络相互作用 8 ,小鼠(小家鼠)已成为人类首选的生理和疾病模型 9 。
摘要 旋毛虫是一种引起旋毛虫病的蛔虫,是全球主要的健康问题。这种疾病的主要传播方式是食用受感染牲畜的生肉或未煮熟的肉,而野猪在传播这种疾病方面发挥的作用越来越大。这种疾病会出现多种症状,如心肌梗塞、胃部不适和神经系统受累。旋毛虫物种的生命周期很复杂,包括肠道阶段和迁徙阶段。旋毛虫病在世界范围内并不常见,但它仍然是一个令人担忧的问题,特别是在食用生肉或未煮熟的肉很常见的欠发达国家。旋毛虫物种在世界各地的分布不同,欧洲的旋毛虫更常见。旋毛虫幼虫的感染期为肌肉期。这会导致组织损伤和严重炎症。由于幼虫体型小,检测方法有限,即使在没有记录病例的情况下,仍然很难识别受污染的肉类。旋毛虫病疫苗的开发采用了多种技术,包括 DNA、合成肽、减毒活疫苗和重组蛋白疫苗。抗原、佐剂的选择以及动物物种间免疫反应的变化对疫苗的生产提出了挑战。未来的工作应集中于开发基因工程工具和理解免疫逃避机制。引文 Arshad M、Maqsood S、Yaqoob R、Iqbal H、Rayshan AR、Mohsin R、Tahir I、Saleha Tahir、Shahid S、Anwar A 和 Qamar W,2023 年。旋毛虫病:肉类消费中的隐藏威胁。在:Abbas RZ、Hassan MF、Khan A 和 Mohsin M(编辑),人畜共患病,Unique Scientific Publishers,巴基斯坦费萨拉巴德,第 2 卷:306-318。 https://doi.org/10.47278/book.zoon/2023.72 章节历史 收稿日期:2023 年 1 月 28 日 修订日期:2023 年 4 月 15 日 接受日期:2023 年 7 月 20 日