预印本(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。该版本的版权持有人于2025年2月19日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.14.638267 doi:Biorxiv Preprint
合成生物学为工程生物系统提供了强大的工具,用于不同的应用。然而,在实现现实世界应用(例如环境生物修复或用于靶向药物的治疗微型机器人)之类的实际应用之前,主要的挑战一直存在。这项研究旨在通过在大肠杆菌中使用工程启动子调节基因表达来精确控制细菌运动。我们专注于模型生物的大肠杆菌,并通过工程化鞭毛蛋白的表达来操纵其运动,这是一种至关重要的细菌运动蛋白。为了实现这一目标,采用了特定的遗传启动子来调节鞭毛蛋白的产生,从而决定了这些细菌的运动能力。启动子启用了针对鞭毛蛋白表达的有针对性的调整,这反过来允许增强或抑制细菌运动。有趣的是,启动子设计参数与基因表达水平之间的关系是非线性的,突出了复杂的基础动力学。最佳细菌运动发生在30°C,说明了环境因素的影响。我们的发现证明了使用基因工程策略有效调节运动型等复杂微生物表型的能力。结果不仅扩展了我们对细菌基因调节的理解,而且还强调了合成生物学在创建各种生物技术应用中创建功能和适应性的微生物表型方面的变革潜力。
由于先天免疫与适应性反应明显分离,因此,外部发育的斑马鱼胚胎代表了一种有用的体内模型,用于识别对细菌感染反应的先天宿主决定因素。在这里,我们对胚胎先天性免疫反应对感染的胚胎免疫反应进行了时间课程的转录组分析研究和基因本体分析,并用两种模型沙门氏菌菌株引起致命感染或衰减反应。对感染的转化反应以及无毒的LPS O-抗原突变菌株均显示出明显的保守性,并在其他脊椎动物模型和人类细胞中检测到的宿主反应,包括编码细胞表面受体的诱导,信号中间体,转录因子和炎症介体的诱导。此外,我们的研究导致鉴定了一系列新型免疫反应基因和感染标志物,其未来功能特征将支持脊椎动物基因组注释。从时间序列和细菌菌株比较中,包括MMP9在内的基质金属蛋白酶基因是最一致的感染反应性基因之一。纯化的沙门氏菌鞭毛蛋白也强烈诱导MMP9表达。使用敲低分析,我们表明该基因是鞭毛蛋白受体TLR5和衔接子MyD88的斑马鱼同系物的下游。此外,鞭毛蛋白介导的其他发病标志物(包括IL1B,IL8和CXCL-C1C)的诱导降低了TLR5敲低时降低,以及假定的负TLR途径调节剂IRAK3的表达。最后,我们表明IL1b,MMP9和IRAK3的诱导需要MyD88依赖性信号传导,而在沙门氏菌感染期间,IFN1和IL8诱导了MyD88独立的诱导。
细胞表面蛋白。细菌培养物被离心,并在磷酸盐缓冲盐水中剧烈搅拌,或者没有进一步的甘氨酸处理和硫酸铵沉淀。兔子用黑腿疾病疫苗皮下进行了两次,间隔为两周。免疫血清。酶联免疫吸附测定(ELISA)。Bradford分析结果显示,第二种方法中的蛋白质浓度更高。 十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示,在第一种方法中,C. chauvoei的细胞表面蛋白的多个条带,在第二种方法中与鞭毛蛋白相等的鲜明条带。 ELISA结果表明,纯化的蛋白质能够检测针对黑腿疾病疫苗的抗体。 纯化的蛋白质将是间接ELISA的替代抗原,以监测接种疫苗的农场动物的免疫反应。Bradford分析结果显示,第二种方法中的蛋白质浓度更高。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示,在第一种方法中,C. chauvoei的细胞表面蛋白的多个条带,在第二种方法中与鞭毛蛋白相等的鲜明条带。ELISA结果表明,纯化的蛋白质能够检测针对黑腿疾病疫苗的抗体。纯化的蛋白质将是间接ELISA的替代抗原,以监测接种疫苗的农场动物的免疫反应。
由腺嘌呤 N 6 位甲基化 (N 6 -甲基腺苷 [m 6 A]) 介导的 mRNA 转录后调控对植物的转录组调控具有重大影响。针对真核生物的重点研究让我们得以一窥 m 6 A 在发育和疾病状态下所控制的过程。然而,我们缺乏对植物生物胁迫期间 m 6 A 的动态和调控潜力的了解。在这里,我们全面研究了 m 6 A 对拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 病原体信号传导的短期和长期反应的影响。我们证明缺乏 m 6 A 的植物对细菌和真菌病原体感染的抵抗力更强,并且免疫反应发生了改变。此外,在病原体信号鞭毛蛋白之前和之后,m 6 A 沉积在参与防御和免疫的转录本上是特异性协调的。因此,m 6 A 对特定应激反应转录本的动态调节与这些转录本的丰度和裂解变化相关。总体而言,我们表明 m 6 A 甲基化组在模拟和活性病原体应激之前和期间受到调节,并在正常生长和病原体反应的协调和平衡中发挥作用。
在2024年1月21日收到的文章于201/02/2024修订的文章在2010年1月3日接受了文章,简介Azotobacterspecies是革兰氏阴性含量为革兰氏阴性含量,免费生活,有氧,非亲生氮固定细菌可增加土壤的生育能力。Lohnis和Smith(1923)描述了具有复杂生命周期的氮杂杆菌。纯培养中氮杂杆菌的形态差异很大。它是钝性的杆状或大约2x4µ的椭圆形细胞(Winogradsky,1930; 1938)。称为囊肿的静息细胞是球形,圆形和代谢性休眠的(Hitchins and Sadoff,1970; 1973)。已经报道了Azotobacter属的六种物种,其中一些是通过钙鞭毛蛋白鞭毛的运动,而其他鞭毛则是非运动的(Martyniuk and Martyniuk,2003年)。Azotobacter属在1901年被荷兰微生物学家,植物学家和环境微生物学 - 贝吉林克及其同事的创始人认可。关于作物生产中氮杂杆菌的研究表明,其在改善植物营养和改善土壤生育能力方面的重要性(Kurrey等,2018)。在补充了各种碳和氮来源的培养基中生长的几种氮杂杆菌菌株可以产生氨基酸(Gonzalez-Lopez等,2005)。这些根瘤菌产生的这种物质与几种
背景:鞭毛藻是水生生物的人,在全球海洋中特别广泛。有些人负责有毒的花朵,而另一些人生活在共生关系中,既可以作为珊瑚中的共生式共生体,要么是感染其他生物和动物的寄生虫。鞭毛菌具有非典型的大基因组(〜3至250 GB),其基因组织和基因表达模式与密切相关的Apicomplexan寄生虫截然不同。在这里,我们测序并分析了两种早期差异和同时发生的寄生虫鞭毛蛋白变形虫菌株的基因组,以阐明这种非典型基因组特征,鞭毛藻酸酯的进化和宿主专业化的出现。结果:我们使用Illumina配对的短读和牛津纳米孔技术(ONT)的长读测序方法的组合,对两种变形虫菌株(A25和A120)进行了测序,组装和注释的高质量基因组(A25和A120)。我们发现了少数可转座元素,以及短的内含子和基因间区域以及有限的基因家族,共同促进了大变形虫基因组的紧凑性,这一特征可能与寄生虫有关。大多数变形虫蛋白(A25的63.7%和A120的59.3%)没有功能分配,但我们发现许多与Dinophyceae共享的直系同源物。我们的分析表明,尽管种间蛋白质序列相似性低,但两种基因组之间的单向簇编码和高水平的同步保护的基因趋势很强。
新兴证据表明,除了其在抗病毒RNA沉默中得到良好认可的功能外,dsRNA还引发了触发免疫力(PTI),还可能导致植物抵抗病毒感染。然而,与细菌和真菌诱导剂介导的PTI相比,DSRNA诱导的防御的行动方式和信号传导途径的性质仍然很差。Here, using multicolor in vivo imaging, analysis of GFP mobility, callose staining, and plasmodesmal marker lines in Arabidopsis thaliana and Nicotiana benthamiana , we show that dsRNA-induced PTI restricts the progression of virus infection by triggering callose deposition at plasmodesmata, thereby likely limiting the macromolecular transport through these单元格通信通道。The plasma membrane-resident SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASE 1, the BOTRYTIS INDUCED KINASE1/AVRPPHB SUSCEPTIBLE1-LIKE KINASE1 kinase module, PLASMODESMATA-LOCATED PROTEINs 1/2/3, as well as CALMODULIN-LIKE 41 and Ca 2+ signals are involved in the dsRNA-induced signaling leading to callose deposition at浆膜和抗病毒防御。与经典的细菌诱发剂鞭毛蛋白不同,dsRNA不会触发可检测到的活性氧(ROS)爆发,从而证实了不同的微生物模式触发具有不同特征的部分共享免疫信号传导框架的观念。可能是一种反策略,来自不同病毒的病毒运动蛋白抑制了DSRNA诱导的宿主反应,从而导致callose沉积以实现感染。因此,我们的数据支持一个模型,在该模型中,植物免疫信号传导通过诱导浆果膜上的callo糖沉积来限制病毒运动,并重新使用病毒抵消这种免疫力。
Salmonella Kentucky带来的全球公共卫生风险(S。肯塔基州)正在上升,特别是由于人类和动物种群中抗菌抗性基因的传播。这种血清在非洲普遍存在,已成为人类非脑性胃肠炎的显着原因。在这项研究中,我们使用了一种生物信息学方法来开发基于肽外膜蛋白A,C和F的基于肽的疫苗。肯塔基州。此外,我们采用了鼠伤寒沙门氏菌的鞭毛蛋白(FLIC)(s。鼠伤寒)作为增强疫苗有效性的佐剂。通过这种方法,我们确定了14个CD8+和7个CD4+ T细胞表位,这些表位预先限制为各种MHC I类和MHC II类等位基因。预计的表皮预计将在疫苗配方中使用时达到94.91%的覆盖率。此外,我们确定了七个高度免疫原性的线性B细胞表位和三个构象B细胞表位。然后,使用适当的接头将这些T细胞和B细胞表位连接起来,以创建多角色疫苗(MEV)。增强了肽构建体的免疫原性,从s。鼠伤寒在N末端包括在内。由此产生的MEV结构表现出高结构质量和有利的理化特性。通过Toll样受体1、2、4和5进行了分子对接研究,然后进行分子动力学模拟,表明疫苗受体综合在能量上是可行的,稳定的和健壮的。免疫模拟结果表明,MEV引起的显着反应,包括IgG,IgM,CD8+ T细胞,CD4+ T-细胞和各种细胞因子(IFN-γ,TGF-β,IL-2,IL-10和IL-12),以及抗原水平的显着降低。尽管有这些有希望的内部发现结果,但进一步验证
直到 2015 年,阐明利什曼原虫蛋白质功能的功能丧失研究都依赖于通过同源重组进行基因破坏。随后,CRISPR/Cas9 革命影响到了这些原生动物寄生虫,只需一轮转染即可实现有效的基因组编辑。此外,LeishGEdit 的开发(一种基于 PCR 的工具包,用于使用 CRISPR/Cas9 生成敲除和标记系)使基因组编辑更加直接有效。在此系统中,质粒 pTB007 被递送至利什曼原虫,在 b-微管蛋白基因座中进行游离表达或整合,并稳定表达 T7 RNA 聚合酶和 Cas9。在南美洲,尤其是在巴西,利什曼原虫 (Viannia) braziliensis 是皮肤利什曼病最常见的病原体。与利什曼原虫相比,L. braziliensis b-微管蛋白基因座表现出显著的序列差异,这阻碍了 pTB007 的有效整合和 Cas9 的稳定表达。为了克服这一限制,pTB007 中存在的 L. major b-微管蛋白序列被利什曼原虫 (Viannia) b-微管蛋白保守序列取代,从而产生了 pTB007_Viannia 质粒。这一修改使 pTB007_Viannia 盒式磁带成功整合到 L. braziliensis M2903 基因组中,并且计算机预测表明这也可以在其他 Viannia 物种中实现。通过敲除鞭毛蛋白 PF16 来评估 Cas9 的活性,这导致这些转染子中出现不动表型。内源性PF16也成功被mNeonGreen标记,并采用基因座互补策略将PF16基因的C端标记拷贝返回到原始基因座,从而恢复游泳能力。