Потепление климатов спасает хозяев комаров от паразитизма на большом географическом градиенте

Предпосылки. Вирусы, инфицирующие бактерии, известные как бактериофаги или фаги, широко распространены в природе и играют важную роль в формировании микробных сообществ и функционировании экосистем. Некоторые фаги могут интегрироваться в бактериальные геномы как "профаги", где они могут влиять на биологию своего хозяина, неся гены, которые влияют на обмен веществ, вирулентность или адаптацию к окружающей среде. Несмотря на их важность, изучение профагов и их взаимодействия с бактериальными хозяевами остается сложной задачей, поскольку обычно это требует сочетания многих сложных вычислительных инструментов и может быть трудоемким. Результаты. В этом исследовании мы представляем инструмент для анализа взаимодействия профагов и хозяев (PHI), удобный и автоматизированный рабочий процесс, доступный через платформу Galaxy. PHI объединяет несколько устоявшихся инструментов в единую воспроизводимую цепочку, которая идентифицирует кандидатов на профаги, оценивает их качество, предсказывает отношения с хозяевами и характеризует ключевые функциональные гены. Важно отметить, что все результаты обобщаются в интерактивном отчете, который упрощает интерпретацию. При применении к фиктивному сообществу, состоящему из 22 бактерий, в качестве демонстрации рабочего процесса, PHI обнаружил 41 профаг у 14 хозяев, классифицировав их на геномы фагов высокого и среднего качества. Сборки хозяев показали более 99% полноты и менее 1% загрязнения для большинства геномов, в то время как DefenseFinder выявил от 3 до 24 антиковирусных систем на геном. Заключение. Устраняя барьеры установки и объединяя результаты нескольких устоявшихся инструментов, PHI снижает барьер для продвинутого анализа фагов, позволяя как специалистам, так и неспециалистам исследовать взаимодействия фагов и хозяев и их последствия в таких областях, как исследование микробиома, биотехнологии и экология.

Вирус Джеймстаун-Каньон (JCV) — это ортобунавирус, передаваемый комарами, с необычно широким спектром хозяев и переносчиков. Несмотря на увеличение случаев передачи вируса от комаров к человеку, вирусные детерминанты, определяющие адаптацию к хозяину, остаются плохо определёнными. Мы исследовали изменения в репликации JCV во время серийного переноса в клетках комаров и пытались связать адаптивные изменения вирусной жизнеспособности с конкретными генетическими мутациями. В клетках C6/36, полученных от комаров, JCV проявил характерный фенотип «задержки-всплеска», при котором репликация вируса оставалась практически неуловимой в течение 10 дней, прежде чем резко увеличиться. Удивительно, что после реинфекции свежих клеток C6/36, JCV, перенесённый один раз в клетках комаров, проявил немедленную и стабильную репликацию без заметной фазы задержки. Секвенирование до и после переноса выявило множество мутаций в сегменте M, связанных с повышенной репликацией. С использованием системы обратной генетики, основанной на плазмидах, индивидуальные мутации были внедрены в рекомбинантный JCV и оценены по их влиянию на репликацию в клетках комаров. Все протестированные мутации независимо улучшали эффективность репликации, что демонстрирует, что адаптация может происходить через несколько независимых генетических путей. Однако ни одна отдельная мутация полностью не воспроизводила фенотип, приобретённый естественным образом через перенос в клетках комаров. В совокупности, эти результаты показывают, что JCV быстро адаптируется к клеткам комаров при минимальном селективном давлении и подчеркивают потенциал появления всё более адаптированных вирусных вариантов.

Патогенная бактерия Salmonella выживает и размножается в клетках хозяев внутри вакуоли, содержащей Salmonella (SCV), мембранного ниши, которую она активно перестраивает с помощью секретируемых эффекторов. Фосфоинозитидфосфатаза SopB является ключевым эффектором, вовлеченным в биогенез SCV, однако ее взаимодействие с белками хозяина остается неполностью установленным. С использованием технологии интерактомики на основе масс-спектрометрии Virotrap мы выявляем новый набор белков хозяина, ассоциированных с SopB, включая субединицу ESCRT-0 HGS и другие белки, участвующие в мембранной перестройке. Мы демонстрируем, что SopB непосредственно взаимодействует с HGS через свои домены, связывающие убиквитин, и показываем, что SopB способствует рекрутированию ESCRT-0 к SCV, однако в конечном итоге противодействует его антиреплицирующему эффекту. Поскольку машина ESCRT играет центральную роль в сортировке груза и мембранной перестройке, мы предлагаем новую стратегию, зависимую от SopB, с помощью которой Salmonella захватывает эндосомальную транспортировку хозяина для создания своей внутриклеточной ниши.

Арбовирусы, включая клещей, блох и вшей, были обнаружены как инфицированные Rickettsia massiliae, патогенным представителем группы пятнистой лихорадки, вызывающим риккетсиоз. Этот всеобъемлющий обзор обобщает известные факты о передаче, методах диагностики, филогенетическом положении, отчетах о случаях заболевания у людей, мерах профилактики и распространении в Палеарктическом и Ориентальном регионах. Для составления этого исследования были предприняты три основных шага: объяснение целей, идентификация соответствующей литературы и получение данных, определенных по критериям включения и исключения. Были исследованы различные базы данных на предмет релевантной литературы. Наши цели заключались в сборе данных о методах передачи R. massiliae, методах идентификации, филогенетическом положении, клинических отчетах по всему миру и распространении через возможных векторов и хост-животных, обитающих в Палеарктическом и Ориентальном регионах. Проведен описательный анализ, который позволил построить графики частоты зарегистрированных случаев в различных странах и среди различных хозяев. Выявлено, что R. massiliae была обнаружена в Палеарктическом и Ориентальном регионах в 5 родах клещей (Rhipicephalus, Hyalomma, Haemaphysalis, Ixodes, Amblyomma и Dermacentor), 1 роду вшей (Haematopinus), 1 роду овечьих вшей (Melophagus) и 1 роду блох (Archaeopsylla), хотя их роль в качестве векторов все еще неизвестна. Собаки, овцы, крупный рогатый скот и козы были зарегистрированы как эпидемиологически важные хост-животные для зараженных арбовирусов в 30, 23, 17 и 16 различных исследованиях соответственно, что подчеркивает их роль в возможной передаче. Кроме того, Rh. sanguineus sensu lato и Rh. turanicus были зарегистрированы как паразиты у упомянутых животных, что также признается потенциальным вектором для их передачи. Наибольшее количество сообщений о R. massiliae (10) из различных животных и векторов было зарегистрировано в Китае. Италия зарегистрировала наибольшее число (3) клинических случаев у людей на сегодняшний день. Более того, методы передачи, такие как трансоваарное через Rh. turanicus и горизонтальная/искусственная подкормка через Rh. sanguineus и различные диагностические методы для R. massiliae были задокументированы. R. massiliae широко документирована по всему Палеарктическому и Ориентальному регионам, при этом случаи заболевания у людей зарегистрированы в около шести странах. Rh. sanguineus и Rh. turanicus выделяются как потенциальные векторы, в то время как дальнейшие исследования имеют значение для разнообразного спектра арбовирусов в эпидемиологии этой бактерии.

Туберкулез (ТБ), вызванный (), остается серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения. Растущее количество доказательств указывает на то, что микробные сообщества слизистых оболочек могут отражать или модулировать реакции хозяев во время инфекции. Тем не менее, оральный микробиом у пациентов с ТБ с различной бактериальной нагрузкой остается плохо охарактеризованным. Целью этого исследования было изучить изменения в оральных грибковых сообществах среди пациентов, положительных по Xpert, распределенных по нагрузке на основе тестирования Xpert MTB/RIF. В этом проспективном многоцентровом когортном исследовании (май-август 2024 года) были зарегистрированы 278 пациентов с ТБ, положительных по Xpert, в пяти больницах Китая. Участники были распределены на группы с высокой, средней, низкой и очень низкой нагрузкой в зависимости от значений порогового цикла Xpert MTB/RIF. Были собраны парные образцы мокроты и мазков с языка. Оральные грибковые профили были охарактеризованы с помощью секвенирования ITS, после чего последовали таксономический анализ, анализ разнообразия и многовариантное ассоциативное тестирование (MaAsLin 2) для выявления устойчивых биомаркеров. Структура оральных грибковых сообществ значительно различалась в зависимости от уровней нагрузки. Анализ бета-разнообразия выявил различное кластеризирование между группой с очень низкой нагрузкой и более высокими группами нагрузки (высокой, средней, низкой). У пациентов с высокой нагрузкой было увеличено количество экологических таксонов, таких как и , тогда как группы с низкой нагрузкой демонстрировали более высокие об abundansы , и . Примечательно, что анализ MaAsLin 2 подтвердил, что и были независимо связаны с более низкой нагрузкой после корректировки на потенциальные искажения. Анализ нейтральной модели показал, что случайные процессы в значительной степени определяют формирование этих оральных грибковых сообществ. Функциональное предсказание предполагало повышенную аэробную респирацию и активность метаболических ферментов в группах с высокой нагрузкой. Это исследование проанализировало оральный грибковый микробиом, стратифицированный по уровням нагрузки у пациентов, положительных по Xpert, выявив заметные изменения в грибковой композиции и функциональном потенциале. Грибковая дисбиоз и измененная метаболическая способность микробов могут дать представление о взаимодействиях хозяина и микробов при легочном туберкулезе (ЛТ). Эти результаты подчеркивают потенциальную ценность профилирования грибкового микробиома для оценки нагрузки, выходящей за рамки его применения только в диагностике ТБ.

Ламинарная организация кортикальных динамик, как полагают, отражает основную архитектуру клеточных типов, но эта связь не была установлена в коре приматов. Здесь мы разработали спектро-омическую структуру, которая позволяет сравнивать ламинарные локальные потенциалы поля и пространственную транскриптомику одиночных клеток в общей системе координат с привязкой к четвертому слою. Вместо того чтобы полагаться на анализ сырой мощности полос, мы использовали локальное спектральное расширение (LSE) — спектроламинарную компонентную модель, которая разбивает карты мощности LFP по частоте и глубине на отдельные компоненты {дельта}, {тета}, {бета}, низкую {гамма} и высокую {гамма}. Затем мы ввели проекцию четвертого слоя (L4P), чтобы развернуть нелинейные кортикальные ленточные транскриптомы в плоские многообразия с привязкой к четвертому слою, совместимые с элекрофизиологическими профилями глубины. В двенадцати сопоставленных областях коры макак предсказатели транскриптомов улучшили хранимое предсказание шести-анатомических уровней спектрального состава, полученного методом LSE, по сравнению с базовой моделью иерархия-плюс-уровень в поэлементной логистической модели: R2 = 0.621 против 0.384; {Delta}R2 = +0.237; r = 0.809 против 0.692. Это преимущество поддерживалось сохраняющими иерархию нулями сдвига/отражения (pshift,R2 = pshift,r = 0.042) и тестом остаточной перестановки по Фридману-Лейну (pFL,R2 = pFL,r = 0.001). Декодирование PLS1 на полной глубине связывало процессы /{бета} с глубокими слоями, особенно L4/5/6 и L6, глутаматергическими программами, обогащенными аксонной, синаптической и миелиновой биологией, в то время как низкие {гамма} и высокие {гамма} процессы были связаны с верхними и средними слоями ГАБА-ергическими/PVALB-обогащенными тормозными программами, а также с возбудимостью, ионной гомеостазой, неминеральными и энергетическими метаболическими сигнатурами. В совокупности, эти наблюдаемые спектро-омические взаимосвязи предполагают, что ламинарная молекулярная и клеточная архитектура образует правдоподобный субстрат для спектроламинарного мотива в коре макак.