Эксперимент по воскрешению показывает эволюцию пластичности у средиземноморского куста.

Рекомбинация диверсифицирует геномы потомков и помогает обеспечить сегрегацию хромосом во время мейоза. Уровни мутаций повышены рядом с кроссоверами из-за индукции двунитевых разрывов и их несовершенного восстановления, что является побочным продуктом рекомбинации, обычно игнорируемым в теориях, объясняющих ее эволюцию. Для изучения эволюционной роли мутаций, связанных с рекомбинацией, мы анализируем популяционно-генетическую модель, в которой модификаторный локус контролирует как скорость рекомбинации между двумя локусами, испытывающими селекцию жизнеспособности, так и скорость мутации на этих локусах. Аналитические и численные результаты показывают, что преимущество, получаемое от рекомбинации благодаря ее способности устранять эпистатические, вредные мутации, оказывается преодолено селективной стоимостью даже небольших увеличений скорости мутации. Моделирование конечных популяций показывает, что мутации, связанные с рекомбинацией, также уменьшают вероятность фиксирования модификаторных аллелей в отсутствие эпистаза. Включив мутагенные эффекты рекомбинации, наш анализ расширяет обширное тело теории, чтобы учесть молекулярную особенность, неотъемлемую для образования кроссоверов. Наши результаты предполагают, что более высокая скорость рекомбинации эволюционирует за счет изменения шагов в пути кроссовера, которые менее подвержены мутационным повреждениям.

Флагеллин, структурный белок бактериальных жгутиков, активирует врожденный иммунный рецептор Toll-подобный рецептор 5 (TLR5). Однако способность различных флагеллинов связываться с TLR5 и активировать его варьирует в широких пределах, что предполагает, что состав репертуара флагеллинов у индивидуумов, определяемый как флагеллома, может влиять на взаимодействия хозяина и микробиома, а также на воспаление. В данной работе мы разработали FlaPro, вычислительный конвейер для количественной оценки и функциональной аннотации флагеллом человека. Функциональные категории в FlaPro основаны на модели машинного обучения, обученной на экспериментально охарактеризованных флагеллинах с определенными активностями связывания и стимуляции TLR5. Применение FlaPro к многоомиксной когорте с воспалительными заболеваниями кишечника (IBD) выявило значительное сокращение разнообразия флагелломы и уменьшенное соотношение тихих и стимулирующих флагеллинов при болезни Крона и язвенном колите. Эти изменения были последовательными в пределах геномного и транскрипционного уровней, что указывает на сдвиг в сторону более стимулирующих профилей флагелломы, ассоциированных с болезнью. Наши результаты предполагают, что специфические особенности флагелломы кишечника способствуют активации иммунитета, опосредованной TLR5, и могут служить функционально интерпретируемыми маркерами микробиома для будущих ассоциативных исследований микробиома в здоровье и болезни. Рабочий процесс, реализованный в Snakemake, имеется в открытом доступе по адресу https://github.com/leylabmpi/FlaPro.

Вирусы в пределах данного рода (семейства), филогенетически разделенные на группы SFTSV и Bhanja, представляют собой риски для общественного здоровья из-за передачи между видами. Несмотря на их значимость, систематическое сравнение их инфекционности, патогенности и антигенности отсутствует. В данном исследовании оценивались эти ключевые свойства для пяти репрезентативных видов: вируса тяжелого синдрома с тромбоцитопенией (SFTSV), вируса Геру (GTV) и вируса Хартленд (HRTV) из группы SFTSV; а также вируса Бханжа (BHAV) и вируса одинокой звезды (LSV) из группы Бханжа. Пять бандавирусов продемонстрировали эффективную кинетику репликации в панели человеческих и млекопитающих клеточных линий, что указывает на широкий клеточный тропизм. Дикие мыши C57BL/6 развили транзиторную вiremiyu (2-10 dpi) без явных заболеваний, после чего была произведена выработка нейтрализующих антител. Взаимная нейтрализация была высокой в рамках каждой филогенетической группы, но ограниченной между группами, что поддерживает существование двух отдельных серогрупп. В отличие от этого, мыши IFNARC57BL/6 проявили значительные гемологические аномалии и единообразную смертельную инфекцию, с ранжированием вирулентности на основе 50% летальной дозы в следующем порядке: SFTSV > LSV > GTV > BHAV > HRTV. Патологический анализ показал, что SFTSV вызывал тяжелые многосистемные повреждения, с преобладающим тропизмом к селезенке; GTV и HRTV вызывали аналогичные, но более мягкие поражения селезенки; а LSV и BHAV вызывали повреждения нескольких органов, в первую очередь, печени и селезенки. Наши результаты демонстрируют, что варьирование вирулентности среди видов тесно связано с их антигенной дивергенцией и эволюционными линиями. Установленные модели инфекции предоставляют ценные платформы для исследования вирусно-хозяйских взаимодействий и патогенеза. Эти выводы способствуют разработке вакцин и противовирусных терапий, а также улучшают готовность общественного здоровья к возникающим патогенам, передаваемым клещами.

При 6°C, когда предсердия большинства млекопитающих не могут быть активированы, изолированные предсердия беличьих бурундуков с 13 линиями, являющихся моделью хибернаторов, имеют интраселлюлярные потенциалы действия (ПД), которые увеличены по длительности и превышают норму. Предполагается, что избегание или задержка инактивации играет роль в поддержании и увеличении ПД. В опубликованном геномном исследовании натриевый канал Nav1.2, чувствительный к ТТХ, был идентифицирован как "более быстро эволюционирующий". В опубликованных последовательностях этого канала у пяти видов хибернаторов метионин заменяет лейцин в последовательности NQATL шестого трансмембранного сегмента первого домена (DIS6), но не в каких-либо из 10 видов нехибернатирующих плацентарных млекопитающих. Среди других чувствительных к ТТХ каналов Nav1.1 имеет ту же мутацию у 8 из 9 хибернаторов, как и Nav1.4 у летучих мышей и Nav1.3 у сурков, но эти изоформы не имеют мутации ни у одного нехибернатора. Все четыре канала присутствуют в сердечной мышце. Хотя они намного менее распространены, чем Nav1.5, они могут дополнять его во время физиологического стресса. В модели Nav1.4A было установлено, что метионин, заменяющий лейцин в NEATL (гомолог NQATL), образует две водородные связи с аспарагином NEATL. Лейцин не образует ни одной. Этот аспарагин высоко консервативен у всех представителей семейства Nav1 и модулирует как быструю, так и медленную инактивацию. Гипотеза: При температурах, приближающихся к 0°C, повышенная "липкость" метионина усиливает модуляцию близлежащего аргинина быстрой и медленной инактивации, тем самым помогая поддерживать возбудимость в сердцах хибернаторов, обладающих мутацией М-вместо-Л.

Старение яичников является ключевой причиной репродуктивного снижения у женщин. Хроническое воспаление и старение гранулезных клеток (ГК) играют важную роль в этом процессе; однако изменения, специфичные для типа клеток, и регуляторные механизмы остаются неполностью изученными. Настоящее исследование направлено на предоставление новых сведений о этих механизмах. В этой связи были проанализированы общедоступные транскриптомные данные из отдельных клеток яичников человека в базе данных Gene Expression Omnibus (GSE202601), включающие четверых молодых доноров (в возрасте 23-29 лет) и четверых пожилых доноров (в возрасте 49-54 лет). Проведя контроль качества и интеграцию, мы выполнили кластеризацию, анализ CellChat, псевдовременной анализ и SCENIC для определения возрастных изменений в клеточном составе, межклеточной коммуникации и транскрипционной регуляции. Ключевые результаты были дополнительно поддержаны эксперiments в яичниках молодых и пожилых мышей и первичных ГК. Интегрированный анализ выявил заметные возрастные изменения в клеточном составе яичников, включая обогащение про-воспалительной субпопуляцией макрофагов и подтипом ГК, ассоциированным со старением, в пожилых яичниках. Анализ клеточной коммуникации показал активизацию иммунно-эндокринного взаимодействия в пожилых яичниках с увеличением сигнала IL-1β-IL-1R1 между макрофагами и ГК. Анализы псевдовремени и транскрипторной регуляторной сети идентифицировали опухоль Вильмса 1 (WT1) как кандидата в транскрипционные факторы, который повышается в пожилых ГК и положительно ассоциируется с экспрессией p21, что предполагает потенциальную роль в остановке клеточного цикла, связанной со старением. Экспериментальная валидация дополнительно поддержала увеличение воспалительной сигнализации, окислительного стресса и активации оси WT1/p21 в пожилых яичниках. В целом, эти результаты предоставляют высококачественную основу на уровне отдельных клеток для понимания старения яичников у человека и предполагают, что воспалительная сигнализация и ассоциированная с ней транскрипционная перепрограммировка могут способствовать старению ГК и функциональному снижению яичников.

Задача по оценке временного порядка тактильных ощущений (TOJ) широко используется в многосенсорной нейробиологии. Учащиеся оценивают, какой из двух тактильных стимулов, один на каждой руке, пришел первым. Ключевым выводом является то, что производительность TOJ снижается, когда руки перекрещены, скорее всего из-за взаимодействий между тактильной, проприоцептивной и зрительной информацией. Эффект перекрестного TOJ был широко описан в литературе. Однако в исследованиях использовались различные методы анализа, и до сих пор неясно, влияет ли выбор метода на величину эффекта. Некоторые исследования также указывали, что эффект перекрестного TOJ модулируется такими факторами, как метод анализа, доступность визуальной информации, модальность ответа или требования к скорости реакции. Путем систематического и всестороннего литературного поиска мы выявили 85 экспериментов в 51 публикации, которые исследовали эффект перекрестного TOJ, из которых 39 экспериментов из 29 публикаций предоставили достаточно информации для включения в мета-анализ и соответствовали фокусу нашего исследования. Этот анализ оценил величину перекрестных эффектов примерно в 1,45. Проверки на потенциальный публикационный уклон показали, что эта оценка может быть завышена, с исправленной оценкой 0,97, полученной путем регрессионной коррекции для эффектов малых исследований (метод Раккера), и 1,4 на основании анализа p-кривой задействованных p-значений. Хотя метод анализа и модальность ответа были определены как значимые модуляторы, большинство модуляторов и специфических контрастов не были статистически значимыми, вероятно из-за того, что доступно было слишком мало исследований для достижения достаточной статистической мощности. Большая величина эффекта поддерживает использование задач TOJ в других исследованиях, например, в области развития и клинической практики. Однако отсутствие значимой модерации настоятельно рекомендует осторожность при применении задачи к вопросам за пределами самого эффекта перекрестного TOJ.