Рубрика
Биология
Клеточные механизмы, генетика, нейронаука и молекулярные системы.


Метаболит микроорганизмов уролитин А защищает от дисфункции кишечного барьера, вызванной неорганическим мышьяком, на модели человека.
Хроническое воздействие неорганического мышьяка (iAs) остается серьезной проблемой для здоровья и связано с существенными расстройствами желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), включая гастроэнтерит, диарею и симптомы, сходные с воспалительными заболеваниями кишечника. Кишечная микробиота играет критическую роль в снижении токсичности мышьяка, поскольку стерильные или обработанные антибиотиками мыши демонстрируют уменьшение экскреции мышьяка с фекалиями и большее накопление в тканях. Мы ранее показали, что метаболит микроорганизмов уролитин А (UroA) защищает от цитотоксичности, апоптоза, окислительного стресса и продукции ROS, вызванных iAs, в in vitro условиях. В этом исследовании, используя человека-мишу (с геном мышиного мышьяк-метилтрансферазы, замененным на человеческий), мы оценили влияние iAs и UroA на функцию кишечного барьера. Долгосрочное воздействие iAs (100 ppb в течение 28 недель) значительно снижало экспрессию белков плотных соединений, что указывало на нарушение целостности кишечного барьера. Лечение UroA защищало мышей hAS3MT от проницаемости кишечника, вызванной iAs, воспаления, укорочения толстой кишки и увеличения отношения веса толстой кишки к ее длине. UroA также снижал уровень воспалительных цитокинов, активность миелопероксидазы (MPO) и поддерживал экспрессию белков плотных соединений эпителиальных клеток кишечника. Более того, анализ микробиоты и метаболомов показал, что лечение UroA защищало от дисбиоза кишечной микробиоты, вызванного iAs, особенно восстанавливая несколько полезных штаммов бактерий и короткоцепочных жирных кислот (например, ацетат и бутират), что приводило к гомеостазу кишечника. В совокупности эти результаты демонстрируют, что UroA смягчает токсичность iAs для кишечника и восстанавливает гомеостаз микробиоты.

Геномные метаболические модели предсказывают изменения экологических взаимодействий в кишечном микробиоме, связанные с диетой и образом жизни.
Микробиомы и их окружающая среда формируют сложные взаимосвязанные экосистемы. Микробные виды внутри микробиома, с одной стороны, конкурируют за ресурсы, а с другой — обмениваются важными метаболитами, поддерживающими их выживание. Эти взаимодействия зависят от генетического репертуара микроорганизмов, условий окружающей среды и доступности питательных веществ. Мы разработали EcoGS (http://www.github.com/KaletaLab/EcoGS) — инструмент метаболического моделирования, предназначенный для предсказания экологических взаимодействий между парами микробов. Применение EcoGS к микробиомам двух различных человеческих когорт показало переход от совместных к эксплуататорским экологическим взаимодействиям, связанным с увеличением потребления простых сахаров (глюкозы и фруктозы) у диабетиков и людей, ведущих индустриализированный образ жизни. С другой стороны, употребление кобаламина (витамина B12), фитонандиона (витамина K1) и биотина (витамина B7) и других соединений было связано с увеличением уровня сотрудничества в кишечном микробиоме. Мы пришли к выводу, что обилие простых сахаров как источника энергии снижает необходимость сотрудничества между микробами, тем самым увеличивая конкуренцию и враждебность между членами микробиома. Более того, наше исследование предлагает несколько соединений, таких как урат, дезоксаденозин, дезоксигуанозин и гипоксантин, для in vitro тестов на валидацию в качестве диетических вмешательств, которые могут восстановить экологический баланс в сообществе. EcoGS служит ценным инструментом для изучения динамики микробиома и их связи с изменениями в окружающей среде и болезнями.

Расшифровка взаимодействий сои и микробиома: от динамики ризосферы к устойчивому увеличению урожайности.
Растение сои (L.) является важной культурой, обеспечивающей ценным источником пищи благодаря высокому содержанию белка и масла, что существенно способствует устойчивой системе производства пищи через биологическую фиксацию азота. Последние исследования подтверждают теорию о том, что микробиом, ассоциированный с соей и расположенный в ризосфере, является важным регулирующим механизмом, управляющим ростом растений, усвоением питательных веществ и устойчивостью к стрессам. Кроме того, достижения в области метагеномики, метатранскриптомики, метаболомики и профилирования эксудатов корней с помощью LC-MS показали, что корни сои изменяют микробные сообщества, присутствующие в их ризосфере, используя динамическую химическую сигнализацию и целенаправленный набор микробов, тем самым углубляя экологическую интерпретацию процессов, определяющих формирование микробиома. Микробные консорции (AMF и PGPR) оценивают цикл через питательные вещества, фитогормоны, подавление болезней, а также имеют наследственные эффекты на продуктивность агроэкосистем. Такие факторы, как генотип растения, физические и химические свойства почвы и условия окружающей среды, значительно влияют на формирование и функционирование микробиома сои, что затрудняет перенос этой информации на практику полевых приложений. В отличие от предыдущих обзоров, сосредоточенных преимущественно на биологической фиксации азота, этот обзор интегрирует последние достижения в технологиях мультимомики, микрообъёмной характеристике микробиома на уровне видов, химии эксудатов корней, селекции с использованием микробиома и прикладных подходах к инжинирингу микробиома, чтобы обеспечить системный уровень понимания взаимодействий сои и микробиома, а также выявить значительные пробелы в знаниях и будущие области исследования в этой сфере сельского хозяйства.

Идентификация и профилирование пептидов, ограниченных HLA-A*02:01, с помощью иммунопептидомики у трансгенных мышей HLA-A2.1.
Представление пептидов, полученных от патогенов, классом I HLA, является необходимым условием для распознавания CD8+ T-клетками. Хотя уже документированы лиганды MHC, лигандом в ходе прогрессирования инфекции остается слабо охарактеризованным. В данной работе мы использовали основанный на МС подход к иммунопептидомике для прямого профилирования иммунопептидома, представленного HLA-A*02:01 у трансгенных мышей. Применяя иерархическую воронку открытий, наш анализ идентифицировал обширный репертуар из 3744 уникально полученных пептидов. Последующая фильтрация для канонических пептидов длиной 8-12 аминокислот, соответствующих типичной длине связывания для лигандов HLA-A*02:01, установила высоконадежный основополагающий лигандом из 3433 пептидов. Анализ исходных белков показал, что эти пептиды происходят из различных белков паразитов, включая значительную долю неохарактеризованных гипотетических белков. Примечательно, что специфические лиганды последовательно определялись как на острых, так и на хронических стадиях, что предполагает стабильное представление MHC-I на протяжении всего цикла инфекции. Интегрируя предсказания с экспериментальной валидацией, мы приоритизировали 73 кандидата с высокой аффинностью, пять из которых продемонстрировали устойчивую способность связываться с HLA-A*02:01. В частности, мы идентифицировали новый лиганд, полученный из гликогенсинтазы (PGS), и определили его структуру кристаллов с HLA-A*02:01, выявив благоприятную архитектуру связывания. В целом, эти результаты расширяют известный ландшафт лигандов, ограниченных HLA-A*02:01, и предоставляют список с высоким приоритетом для будущей функциональной валидации иммуногенности CD8+ T-клеток.

Изменения метилирования промотора, ассоциированные с Dnmt1, участвуют в ремоделировании Cx43 при остром ишемическом/реперфузионном повреждении миокарда.
Метилирование ДНК традиционно рассматривается как стабильная эпигенетическая модификация. Однако все больше данных свидетельствует о том, что окислительный и генотоксический стресс могут вызывать изменения метилирования в специфических локусах, которые модифицируют транскрипционные ответы. Вклад такой динамической регуляции в экспрессию сердечных генов при ишемии/реперфузии миокарда (ИРИ) остается до конца непонятным. Это исследование проверило, связаны ли изменения метилирования в области промотора с ремоделированием коннексина 43 (Cx43) при ИРИ. Самцам мышей C57BL/6 был проведен глобальный гипотермический I/R с использованием модели сердца, перфузируемого по Лангендорфу, с предварительной обработкой или без нее с помощью ингибитора ДНК-метилтрансферазы 5-азацитидина (5-Аза, 3 мкг/г массы тела, в/к). Метилирование промотора было проанализировано с помощью BSP и MSP, в то время как обогащение Dnmt1 было оценено с помощью иммуноосаждения хроматина. Экспрессия и локализация Cx43 были изучены с помощью qRT-PCR, вестерн-блоттинга и иммуннофлуоресценции, а также электрофизиологических и гистологических анализов. ИРИ была ассоциирована с повышением уровня Dnmt1 и его обогащением в ядре, что сопровождалось изменениями метилирования в выбранных CpG сайтах в исследуемой области промотора и транскрипционной репрессией. Эти изменения совпали со снижением экспрессии Cx43, изменением субклеточной локализации, нарушением электрической проводимости и повышенной предрасположенностью к аритмиям. Предварительная обработка 5-Аза частично ослабила метилирование промотора и сохранила экспрессию и локализацию Cx43 в процессе последующей ИРИ. Эти результаты поддерживают связь между обогащением Dnmt1, изменением метилирования CpG промотора и ремоделированием Cx43 при реперфузионном стрессе, что предполагает, что метилирование, связанное с эпигенетической регуляцией, может участвовать в транскрипционных реакциях Gja1 при ИРИ. Необходимы дальнейшие временные и геноспецифические валидации, чтобы установить кинетику и причинную специфичность этого пути.

Интегрированный многомоментный анализ выявляет прогностически важные гены и создает предсказательную сигнатуру при диффузной большой B-клеточной лимфоме.
Диффузная большая B-клеточная лимфома (ДБЛКЛ) представляет собой сложное заболевание с тяжелой диагностикой. Цель данного исследования — изучить потенциальные патогенные гены. Мы выявили гены риска ДБЛКЛ (ГРД) с помощью методов менделевской рандомизации выражения количественных признаков (eQTL-MR). Для изучения биологических функций были проведены анализы по терминологии генов (GO) и Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG). Данные секвенирования РНК на уровне отдельных клеток (scRNA-seq) были проанализированы для определения субклеточной локализации. Анализы иммунной инфильтрации исследовали роль генов в иммунном микросреде ДБЛКЛ. В заключение, были проведены анализы чувствительности к лекарствам для предсказания потенциально чувствительных препаратов. В результате анализа eQTL-MR и прогностических анализов мы выявили 15 генов, ассоциированных как с патогенезом, так и с прогнозом ДБЛКЛ. Эти гены были успешно интегрированы в модель риска гена, что дало площадь под кривой (AUC) 0.787. Анализы обогащения GO и KEGG генов локализовали значимые пути, в том числе сигнальную трансдукцию NF-κB. Анализ scRNA-seq показал, что ГРД могут быть связаны с иммунной микросредой ДБЛКЛ. Дополнительный анализ иммунной инфильтрации подтвердил ключевую роль иммунной инфильтрации в злокачественном прогрессировании ДБЛКЛ. Это исследование выявляет 15 генов риска как потенциальные патогенные и терапевтические биомаркеры для ДБЛКЛ. Эти результаты предоставляют новые идеи и мишени для понимания патогенеза, диагностики и лечения ДБЛКЛ.

После вакцинации: распространенность ВПЧ, распределение генотипов и связанные факторы среди вакцинированных женщин в Китае: поперечное исследование.
Данное исследование было направлено на оценку распространенности вируса папилломы человека (ВПЧ) и распределения генотипов среди вакцинированных женщин, а также на определение факторов, связанных с инфекцией ВПЧ после вакцинации. Были отобраны женщины, получившие вакцину против ВПЧ и прошедшие тест на цитологию на тонком слое (TCT) и тестирование генотипов ВПЧ до вакцинации. Каждая участница должна была заполнить онлайн-опросник, и был собран образец шейки матки для TCT и тестирования генотипов ВПЧ. Описана эпидемиология инфекции ВПЧ и генотипов. Факторы, связанные с инфекцией ВПЧ после вакцинации, были выявлены с помощью многовариантного анализа, представив скорректированные шансы (AOR) с 95% доверительным интервалом (95%CI). В исследовании участвовали 893 пригодные для исследования женщины. Распространенность ВПЧ после вакцинации составила 8,51%. Общими высокими рисковыми генотипами ВПЧ (hr-ВПЧ) были ВПЧ52, ВПЧ59, ВПЧ58, а общим низким рисковым ВПЧ (lr-ВПЧ) был ВПЧ53. Факторы, связанные с инфекцией ВПЧ после вакцинации, включали возраст ≥40 лет (AOR=2,92), статус в браке (AOR=1,56), получение первой дозы вакцины против ВПЧ после начала половой жизни (OR=2,57), наличие lr-ВПЧ до вакцинации (AOR=2,35) и наличие hr-ВПЧ до вакцинации (AOR=5,72). Распространенность ВПЧ после вакцинации была ниже, чем до вакцинации, и распространенные генотипы изменились на те, которые не охватывались введенной вакциной против ВПЧ. Возраст, семейное положение, время вакцинации против ВПЧ и предшествующая инфекция ВПЧ до вакцинации были выявлены как факторы, связанные с инфекцией ВПЧ после вакцинации. Рекомендовано получать вакцину против ВПЧ до начала половой жизни и проводить регулярное обследование на ВПЧ после вакцинации.

Модуляция ответа на иммунотерапию при трипл-негативном раке молочной железы: роль микробиоты и микробных метаболитов в опухолевом микрор.environment.
Трипл-негативный рак молочной железы является агрессивным и гетерогенным подтипом рака, для лечения которого комбинация ингибиторов контрольных точек иммунной системы с химиотерапией привела к улучшению результатов у избранных пациентов. Однако первичное и приобретенное сопротивление остаются распространенными проблемами, подчеркивающими необходимость идентификации внешних, поддающихся модификации детерминантов антиопухолевого иммунитета. Увеличивающееся количество доказательств указывает на то, что кишечная и опухолево-сопутствующая микробиота формируют системный и внутритуморальный иммунный тонус и влияют на эффективность противораковых методов лечения. Кроме состава микробиоты, метаболиты, производимые микробиотой, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, производные индола и триптофана, желчные кислоты, полиамины и другие маломолекулярные соединения, могут действовать как функциональные посредники, связывающие микробную экосистему с программированием иммунных клеток и биологией опухоли. Эти метаболиты модулируют функцию дендритных клеток, активацию и здоровье Т-клеток, поляризацию миелоидов, воспалительные установки и метаболические пути в опухолевом микрор.environment, тем самым потенциально усиливая или ограничивая ответы на химиоиммунотерапию. Важно отметить, что в то время как некоторые исследования предлагают внутритуморальные микробные эффекты, большинство клинически значимых доказательств в настоящее время поддерживают системные метаболиты, происходящие из кишечника, и модуляцию иммунного тонуса, которые вторично формируют опухолевый микрор.environment ТНРК. В данном обзоре мы синтезируем современные знания о (i) иммунобиологии трипл-негативного рака молочной железы, релевантной для модуляции, вызванной микробиотой, (ii) особенностях молочной и кишечной микробиоты, сообщенных при ТНРК, и (iii) механистических путях, через которые микробные метаболиты могут регулировать антиопухолевый иммунитет и чувствительность к ингибиторам контрольных точек иммунной системы (ICI). Мы также обсуждаем методические аспекты интеграции профилирования микробиома с метабомикой и иммунным фенотипированием, а также оцениваем новые возможности использования метаболитов, происходящих из микробиоты, в качестве биомаркеров и терапевтических мишеней. Наконец, мы подчеркиваем трансляционные стратегии, включая питание, пред- и пробиотики, разумное использование антибиотиков, трансплантацию фекальной микробиоты и подходы, ориентированные на метаболиты ("постбиотики"), и формируем приоритеты для вспомогательных, ориентированных на ТНРК, проспективных многопрофильных исследований с целью перехода от ассоциативных подписей к действительным вмешательствам.

Сигнальные сети солености в пшенице: взаимодействие между Ca²⁺, ROS, фитогормонами и метаболическими сигналами в адаптации к соли.
Соленость почвы ограничивает продуктивность пшеницы, нарушая водопоглощение, гомеостаз Na⁺/K⁺, фотосинтез, репродуктивное развитие и заполнение зерна. Хотя об устойчивости пшеницы к солености часто говорят в терминах отдельных черт, таких как исключение Na⁺, антиоксидантная защита, накопление осмолитов или сигнальная система абсцизовой кислоты, эти реакции функционируют как взаимосвязанные сигнальные сети. В этом обзоре адаптация пшеницы к солености пересматривается как процесс, управляемый взаимодействием, связывающий раннее восприятие корней с акклиматизацией всего растения и результатами, связанными с урожаем. На интерфейсе корень-почва соленость быстро снижает внешний водяной потенциал, изменяет мембранный потенциал, нарушает ионные потоки и вызывает ранние сигналы Ca²⁺, активных форм кислорода (ROS), pH, оксида азота, электрические сигналы и сигналы фосфорилирования. Сенсоры и декодеры Ca²⁺, включая CaM/CMLы, CDPKи и модули CBL-CIPK, связывают эти ранние сигналы с регуляцией ROS, активностью ионных транспортёров, каскадами киназ и транскрипционной перестройкой. ABA интегрирует осмотический стресс с закрытием устиц, гидравлической настройкой, накоплением совместимых солей и регуляцией использования воды, в то время как дополнительные гормональные и метаболические сигналы формируют архитектуру корней, сдерживание роста, старение, баланс источник-резервуар и защиту репродукции. Доказательства, специфичные для пшеницы, настоятельно подтверждают важность опосредованного извлечения Na⁺, регулирования ионов, подобного SOS, удержания K⁺, антиоксидантной способности, регулирования воды, связанного с ABA, осмотической корректировки и генотипически зависимых транскрипционных реакций. Тем не менее, несколько важных модельных сигнальных схем, включая точные сигнатуры Ca²⁺, динамику обратной связи Ca²⁺-ROS в реальном времени, сигналы устиц ABA-ROS-Ca²⁺, системные волны Ca²⁺/ROS и специфическое для солености редокс-гормональное управление заполнением зерна, остаются неполностью проверенными в пшенице. Разделяя механизмы, поддерживаемые пшеницей, и сохранённые модели растений, этот обзор идентифицирует ключевые сигнальные хабы и физиологические компромиссы, которые могут направить селекцию, редактирование генома, подготовку и агрономические стратегии для улучшения производительности пшеницы в условиях соли.

Профилирование флагелломы человека с использованием FlaPro выявляет связанные с TLR5 специфические изменения фенотипа при воспалительных заболеваниях кишечника.
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.

Термальное повреждение черешка вызывает закрытие ловушки.
Мухоловка Венера (Dionaea muscipula) — это мясоедное растение, которое захватывает беспозвоночных с помощью электрически возбуждаемого механизма ловушки. Беспозвоночные стимулируют триггерные волоски, инициируя потенциалы действия (ПД), которые приводят к быстрому закрытию. Лопасти ловушки электрически изолированы друг от друга немедленно возбудимыми черешками. Мы исследовали термальное повреждение черешков листьев на способность производить детектируемую электрическую активность в изолированной ловушке и то, достаточна ли стимуляция повреждения для запуска закрытия. Используя дизайн внутри субъекта на 15 зрелых растениях, мы сравнили электрические сигналы, записанные ловушкой, после стимуляции триггерных волосков и прижима черешка горячим паяльником. Морфология первичных шпилек не отличалась значительно между 치료группами как для отношения шпилек/базовой линии, так и для доли деполяризации. Отношения первичной к вторичной шпильке в пределах марок значительно различались, что соответствует не-регенеративной затуханию сигнала, а не канонической пропагации ПД от черешка. Различия согласуются с тем, что термальное повреждение черешка нарушает непрерывность ксилемы и генерирует временное гидравлическое давление, которое инициирует ПД, происходящие от ловушки, через собственный механизм возбуждения ловушки. Порог закрытия ловушки доступен через достаточно сильное, вероятно, неэлектрическое системное воздействие.

Генетические и ферментативные основы метаболизма ксилоолигосахаридов
Бифидобактерии являются распространёнными членами микробиоты кишечника человека и ассоциированы со здоровьем хозяев. Подвид () присутствует у людей разных возрастов и может использовать разнообразные углеводы растительного происхождения, включая ксилоолигосахариды (Кос), которые не перевариваются человеком. В данной работе мы показываем, что использование Кос зависит от штамма среди членов . В NCIMB 8809 рост на Кос индуцировал транскрипцию генов, кодирующих три гликозидные гидролазы (XouA, XouB и XouC), а также соседних генов (), предсказанных как кодирующие систему захвата углеводов типа ABC. Биохимические анализы продемонстрировали, что XouA и XouC являются β-ксилозидазами, в то время как XouB является α-арабинозидозой. Эксперименты по нарушению и комплементации генов показали, что XouA и система захвата XouDEF необходимы для роста на Кос. Таким образом, эти результаты определяют генетические и ферментативные основы использования Кос в и подчеркивают, как вариации на уровне штаммов в метаболизме углеводов могут информировать о разработке целенаправленных пре- и синбиотических стратегий для улучшения здоровья кишечника.

Интегративные подходы единоклеточной и пространственной транскриптомики для расшифровки микротройного окружения и терапевтической устойчивости при раке поджелудочной железы.
Аденокарцинома поджелудочной железы (ПДЖ) является одним из самых агрессивных злокачественных новообразований у человека и имеет крайне неблагоприятный прогноз. Ее прогрессирование в значительной степени обусловлено крайне сложным и иммунодепрессивным микротройным окружением (МТО), что подчеркивает срочную необходимость в более глубоком понимании ее молекулярных механизмов. Недавние достижения в области секвенирования РНК на уровне единой клетки (scRNA-seq) и пространственной транскриптомики (ST) предоставили беспрецедентные возможности для анализа клеточной гетерогенности, пространственной организации и динамики экспрессии генов в рамках МТО. В этом обзоре мы суммируем основные технологии scRNA-seq и ST, а также их уникальные преимущества в исследовании рака, и подчеркиваем их интегрированные применения в раскрытии гетерогенности ПДЖ, взаимодействиях стромы и иммунной системы, а также механизмах терапевтической устойчивости. Мы также обсуждаем, как эти подходы могут способствовать открытию биомаркеров и направлять разработку новых терапевтических стратегий. В целом, эти результаты предполагают, что интегрированная единоклеточная и пространственная транскриптомика имеет трансформирующий потенциал для развития прецизионной онкологии и улучшения результатов лечения пациентов с раком поджелудочной железы.

Наночастицы селена и биоуголь из соломы пшеницы синергетически смягчают сочетанное воздействие засухи и тепла на пшеницу (L.) за счет модуляции антиоксидантной защиты, фотосинтетической эффективности и ионного гомеостаза.
Сочетанное воздействие засухи и тепла (ZS+TP) представляет собой одно из наиболее разрушительных многосложных ограничений для глобального производства пшеницы (L.), наносящих синергетический физиологический и молекулярный ущерб, который значительно превышает последствия каждого стресса, применяемого индивидуально. Появляющиеся доказательства свидетельствуют о том, что наночастицы селена (Se NP) и биоуголь независимо обеспечивают устойчивость к абиотическому стрессу в злаковых культурах; однако их совместное внесение в почву при одновременном воздействии ZS+TP на пшеницу ранее не исследовалось. Данное исследование было проведено в теплицах группы Four Brothers (FBG) в Лахоре, Пакистан, с использованием почвы, собранной в Фейсалабаде, чтобы оценить индивидуальные и совместные эффекты внесенных в почву Se NPs (50 мг/кг) и биоугля из соломы пшеницы (2% от массы) на пшеницу сорта FBG-1800, подверженную засухе (30% полевой влажности) и тепловому стрессу (42°C, 6 ч/д) в полностью рандомизированном дизайне с тремя повторениями. Совместное воздействие ZS+TP существенно нарушило рост, фотосинтетические функции и урожай зерна, существенно увеличив маркеры окислительного повреждения и нарушив ионный гомеостаз. Примечательно, что совместное применение Se NPs + биоугля привело к более выраженному синергетическому улучшению по сравнению с каждым из углеводов в отдельности, восстановив чистую фотосинтетическую скорость и урожай зерна примерно до 89%-90% и 88% от значений контроля соответственно, наряду с существенным снижением показателей окислительного стресса. Анализ экспрессии генов подтвердил заметное увеличение регуляции ключевых генов, отвечающих на стресс (TaSOD1, TaDREB2, TaHSP70, TaNHX1), и скоординированную активацию антиоксидантных ферментов. Эти результаты подтверждают, что совместное внесение в почву Se NPs и биоугля является эффективной, агрономически целесообразной стратегией для поддержания продуктивности пшеницы в условиях нарастающего сочетанного воздействия ZS+TP в орошаемых сельскохозяйственных системах Пакистана.

Механизм, зависящий от метаболита, благодаря которому способствует колонизации.
Симбиотические отношения между прокариотами влияют на взаимодействия в микрообществе, что сказывается на колонизации, выживании и организации. В отличие от конкуренции, виды консорциума способствуют росту путем обмена метаболитами. Данное исследование изучило взаимодействия между двумя первыми колонизаторами кишечника человека: частично аэротолерантным spp. и строгими анаэробами spp. с использованием методов омников. Поддержка роста spp. со стороны subsp. была продемонстрирована с помощью экспериментов по совместной культуре в анаэробных условиях. Метаболомный анализ выявил более 150 уникальных метаболитов, присутствующих в супернатантах subsp., которые отсутствуют у других видов, включая 3-гидроксикаприковую кислоту, D-аланил-D-аланин, 2-изопропилмалиновую кислоту и D-глюкозу 2-фосфат. Эти соединения служили питательными субстратами, включая источники углерода и азота, значительно усиливающими рост spp. В опытах на мышах ранняя колонизация subsp. консолидации колонизации (1,7 × 10 до 9,7 × 10 основание кода/g фекальной пробы) путем предоставления этих метаболитов как ниши. Эти выводы подчеркивают, что subsp. играет важную роль в колонизации кишечника spp. благодаря своему эксклюзивному метаболическому профилю, предлагая понимание распределенной метаболической активности в кишечных сообществах и подчеркивая значимость специфических метаболитов в раннем установлении микробов.

Гликодезоксихолевая и дезоксихолевая кислоты нарушают распознавание и пространственную память у взрослых мышей и снижают центральное сигнальное взаимодействие CREB-BDNF и экспрессию цитокинов с нейроанатомической специфичностью.
Появляющиеся данные свидетельствуют о том, что желчные кислоты, традиционно признанные за их роль в пищеварении, также влияют на функции мозга и память. Данное исследование изучало влияние двух вторичных желчных кислот, полученных из микробиоты, дезоксихолевой кислоты (DCA) и гликодезоксихолевой кислоты (GDCA), на память у мышей и связанные молекулярные механизмы. Самцы и самки мышей ежедневно получали пероральное введение DCA, GDCA или контролируемого вещества, и оценивалась пространственная рабочая и референсная память (в тесте Y-лабиринте) и память на распознавание (в тесте на распознавание нового объекта). После тестирования оценивалось выражение генов и активность сигнальных путей в лобной коре и гиппокампе. Введение GDCA после 10 дней нарушало память на распознавание, в то время как прием DCA в течение 12 дней ухудшал пространственную референсную память. Ни одна из желчных кислот, вводившихся в течение 5 дней, не повлияла на пространственную рабочую память. GDCA снизила уровень мРНК субъединиц NMDA-рецепторов (GluN1, GluN2A) и мРНК фактора нейротрофического происхождения головного мозга (BDNF) и ослабила сигнальную активность CREB в лобной коре, что соответствует наблюдаемому дефициту памяти на распознавание. GDCA не изменяла количество транскриптов, кодирующих рецепторы желчных кислот (FXR или TGR5), или их соответствующий уровень белка. В отличие от этого, DCA модифицировала мРНК и белки FXR и TGR5 по регионально специфическому принципу и снижала сигнальную активность CREB в гиппокампе, вероятно, способствуя дефициту пространственной памяти. В лобной коре DCA увеличивала фосфорилирование GluA1 и снижала экспрессию IL-1β и IL-6, что могло помочь сохранить память на распознавание. Исследование метагеномики фекальных образцов не выявило значительных микробиологических отличий, хотя тонкие, незначительные функциональные изменения генов указывали на ранние адаптации. Эти данные показывают, что DCA и GDCA оказывают различные эффекты на когнитивные функции, специфичные к рецепторам и регионам, идентифицируя желчные кислоты как модификаторы коммуникации между микробиомом, кишечником и мозгом.

Шаблон экспрессии 10 киназ митогенно-активированных белков (MAPKK), закодированных в геноме.
Фосфорилирование, осуществляемое киназами, является ключевым механизмом для всех путей передачи сигналов в клетках. В эукариотических клетках митоген-активируемые протеиновые киназы (MAPK) формируют модули с тремя киназами (MAPKKK, MAPKK и MAPK), которые последовательно активируются и участвуют в множественных сигнальных механизмах. Вторая киназа, образующая типичный модуль, называется митоген-активируемой киназой 2 (MAPKK или MKK), которая принимает сигнал от MAPKKK и передаёт его MAPK. Геном имеет 10 MKK, и они классифицированы на четыре разные группы (A, B, C и D). На сегодняшний день известно несколько аспектов функционирования MKK, однако информации о экспрессии в тканях растений мало. В данном исследовании каждый участок верхнего регуляторного региона был слиян с репортером, и эти конструкции были использованы для выявления паттернов экспрессии в тканях семян в процессе их раннего развития. Эта экспериментальная оценка экспрессии была дополнена подробным биоинформационным анализом, сосредоточенным на выявлении регуляторных элементов, присутствующих в этих верхних промоторных областях.

Снижает уровень kynurenine и облегчает ожирение и связанные с ним метаболические расстройства на модели мышей.
Пробиотики нового поколения, полученные из кишечных комменсалов, демонстрируют перспективность в интервенции при метаболических заболеваниях, однако эффективные штаммы против ожирения остаются ограниченными. В данном исследовании мы демонстрируем, что пероральное введение значительно облегчает ожирение и метаболическую дисфункцию у мышей с ожирением, вызванным диетой, богатой жирами. Лечение снизило потребление пищи, улучшило толерантность к глюкозе и чувствительность к инсулину, понизило уровень глюкозы и липидов в крови, а также уменьшило гепатоз и накопление жира. Увеличилось количество плазменного GLP-1 и экспрессия рецепторов GLP-1 в илеуме, при этом уровень грелина уменьшился, что свидетельствует о модуляции регуляции гормонов кишечника. Также была подавлена системная и колоническая воспалительная реакция, сопроводимая повышением экспрессии генов, связанных с метаболическим гомеостазом. Целевая и количественная метаболомика выявила измененные метаболические профили кишечника, в частности, сниженную концентрацию kynurenine. Дополнительные исследования показали, что преобразует kynurenine в кинурениновую кислоту, а ее лизат устраняет накопление жира, вызванное kynurenine, воспаление и подавление PPARγ в гепатоцитах, предоставляя механистическую поддержку наблюдаемым метаболическим преимуществам. Эти результаты подтверждают как перспективный пробиотик нового поколения для управления ожирением.

Профилирование одноклеточного секвенирования внутренней гетерогенности и иммуносупрессивной микросреды при первичном раке щитовидной железы и метастазах в лимфатические узлы.
Метастазирование является одним из основных факторов, определяющих неэффективность лечения и смертность при раке щитовидной железы, однако взаимодействие между злокачественной эволюцией и иммунной микросредой остается недостаточно охарактеризованным. Иммунотерапия обещает перспективы, но ее эффективность требует более глубокого понимания опухоль ассоциированной иммунной инвазии и регуляции контрольных точек. В этом исследовании мы создали высокоразрешимую транскриптомную атлас экосистемы рака щитовидной железы, проанализировав 55 005 одноклеточных из парных первичных опухолей и метастазов в лимфатические узлы. Объединив индукцию хромосомной копийной вариации (CNV) с консенсусным неотрицательным матричным факторизациями (cNMF), мы расшифровали внутреннюю гетерогенность злокачественных эпителиальных клеток, выявив различные транскрипционные программы и развитие траекторий, запускающих метастатическую каскаду. Метастатическая ниша показала значительное перепрограммирование иммуносупрессивного ландшафта, отличающегося обогащением FOXP3⁺ регуляторными Т-клетками (Treg), LAMP3⁺ дендритными клетками (DCs) и CCL18⁺ макрофагами M2-подобного типа. Примечательно, что в то время как канонические контрольные точки PD-1 и PD-L1/2 показали минимальное выражение, анализ взаимодействия лиганда и рецептора выявил оси LAG3-LGALS3 как доминирующие пути уклонения от иммунного ответа, которые медиируют взаимодействие между CD8⁺ Т-клетками и опухолевым стромой. В заключение, это исследование всесторонне отображает совместную эволюцию пластичности злокачественных тироцитов и иммуносупрессивной метастатической ниши. Раскрывая специфическую роль LAMP3⁺ DC и идентифицируя LAG3/TIGIT как критические альтернативные контрольные точки, наши выводы ставят под сомнение полезность традиционной блокировки PD-1 в этом контексте и предоставляют надежное молекулярное обоснование для разработки стратегий иммунотерапии нового поколения, адаптированных к раку щитовидной железы. Несмотря на ограничения, связанные с небольшим объемом выборки, эти данные служат основой для дальнейшего изучения метастатического иммунного ландшафта при раке щитовидной железы.

Роль фактора фон Виллебранда в гастроинтестинальной ангиодисплазии и необъяснимом желудочно-кишечном кровотечении: нарративный обзор.
Желудочно-кишечное кровотечение (ЖКК) является одной из основных причин заболеваемости при болезни фон Виллебранда (БВВ), чаще всего возникающей в результате ангиодисплазии. Современные алгоритмы диагностики необъяснимых желудочно-кишечных кровотечений (НЖКК) в основном основаны на анатомических данных и часто упускают из виду скрытые гемостатические расстройства, что задерживает диагностику и способствует рецидивирующим кровотечениям. Этот обзор суммирует текущие данные о молекулярных механизмах, диагностике и лечении ЖКК, ассоциированного с БВВ, и предлагает ориентированную на механизмы диагностическую структуру. Мы провели всесторонний нарративный обзор экспериментальных, трансляционных и клинических исследований, сосредоточив внимание на наследственном БВВ, приобретенном синдроме фон Виллебранда (АСВ), гастроинтестинальной ангиодисплазии, эндотелиальной биологии и стратегиях диагностики и лечения. Нехватка или дисфункция многиммерного фактора фон Виллебранда (ФВВ) высокомолекулярной массы способствует ангиодисплазии, нарушая гомеостаз телец Вейбела-Паладо, усиливая сигналы Ang-2/Tie2 и VEGF, нарушая функцию интегрина αvβ3 и способствуя активации эндотелия, связанной с воспалением. Генетические и эпигенетические модификаторы, включая FLI1, STXBP5, группу крови ABO и miR-24, дополнительно влияют на сосудистую восприимчивость. Опираясь на эти механизмы, мы предлагаем четырехступенчатую диагностическую структуру, объединяющую оценку кровотечения, скрининг функций тромбоцитов и целевое тестирование ФВВ с традиционной эндоскопической оценкой для более раннего выявления БВВ/АСВ у пациентов с рецидивирующими или необъяснимыми ЖКК. Эта стратегия поддерживает лечение на основе механизмов, комбинируя гемостатические репаративные терапевтические стратегии с избранными антиангиогенезными подходами. ЖКК, ассоциированное с БВВ, следует рассматривать как системное сосудисто-гемостатическое расстройство, а не как изолированное структурное гастроинтестинальное заболевание. Интеграция гемостатической оценки в пути НЖКК может повысить точность диагностики, снизить количество ненужных процедур и обеспечить персонализированное управление пациентами с рецидивирующими кровотечениями.

Освещая расстройства биогенеза рибосом с помощью структурной биологии.
Рибосомы — это незаменимые нано-машины, отвечающие за синтез всех клеточных белков. Их производство, известное как биогенез рибосом, представляет собой высоко сложный и энергоемкий процесс, требующий согласованных действий сотен белков и РНК-факторов для сборки и созревания функциональных компонентов рибосом. Биогенез рибосом все больше признается ключевым фактором, способствующим человеческим заболеваниям: чрезмерное производство рибосом может способствовать возникновению опухолей, в то время как недостаточное или дефективное производство рибосом наблюдается в группе тканеспецифических расстройств, известных как рибосомопатии. Хотя основа этой тканевой специфичности остаётся плохо понятной, наиболее часто затрагиваемыми системами являются кровь, мозг и кости. Недавние достижения в структурной биологии позволили получить высокоразрешимые снимки предшественников (пре-)рибосом на различных стадиях созревания, предлагая новые понимания того, как патогенные вариантами рибосомных белков или факторов сборки нарушают критические молекулярные взаимодействия. В этом обзоре мы выделяем избранные примеры, где структурная информация начинает прояснять молекулярные основы рибосомопатий.

Агматин и N-гидроксипипеколовая кислота синергетически усиливают солеустойчивость пшеницы через антиоксидантную защиту, метаболизм пролина и фотосинтетическую защиту.
Соляной стресс серьезно ограничивает рост пшеницы, нарушая фотосинтез, осмотический баланс и клеточный редокс-гомеостаз. В данном исследовании оценивалось, могут ли агматин и N-гидроксипипеколовая кислота, применяемые отдельно или в комбинации, улучшить толерантность пшеницы при стрессе от 200 мМ NaCl. Пшеница выращивалась в тепличных условиях и подвергалась обработке агматином (100 мкМ), N-гидроксипипеколовой кислотой (0,01 мкМ) или их совместным применением. Соляной стресс снижал рост, площадь листьев, относительное содержание воды в листьях, содержание хлорофилла, газообмен, активность Рубиско и накопление биомассы, одновременно увеличивая уровень перекиси водорода, перекисное окисление липидов и утечку электролитов. Оба вещества улучшали характеристики пшеницы при засолении, но их комбинированное применение дало наилучший результат по всем измеренным параметрам роста, фотосинтетическим, осмотическим и антиоксидантным признакам. Комбинированная обработка повысила рост корней и побегов, поддерживала более высокое содержание хлорофилла и активность Рубиско, способствовала газообмену и увеличивала накопление растворимого сахара. Также было снижено окислительное повреждение за счет увеличения активности каталазы, пероксидазы, супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы. Кроме того, комбинированное лечение увеличивало накопление пролина и активировало ключевые ферменты, участвующие в метаболизме пролина, что указывает на улучшение осмотической регуляции при солевом стрессе. Эти результаты свидетельствуют о том, что агматин и N-гидроксипипеколовая кислота действуют через взаимодополняющие физиологические и биохимические пути для улучшения солеустойчивости пшеницы. Комбинированное лечение может предложить полезную фольярную стратегию для улучшения характеристик пшеницы в условиях солености, однако перед практическим применением необходимо провести валидацию в полевых условиях и оптимизацию дозировки.

Платикодин D ослабляет пролиферацию, миграцию и ангиогенез в эндотелиальных клетках, стимулированных при артрите, через модуляцию CD146.
Для изучения эффектов Платикодина D (PD) на пролиферацию, миграцию и ангиогенез клеток эндотелия EA.hy926, стимулированных супернатантом из модели синовиальных клеток ревматоидного артрита (РА) (MH7A), данное исследование стремится предварительно выяснить его потенциальные механизмы. Клетки MH7A, стимулированные TNF-, были использованы в качестве модели клеток РА. Супернатант из этих клеток был собран и обозначен как кондиционированная среда (КС), которая затем использовалась для стимуляции клеток EA.hy926, тем самым создавая модель эндотелиальных клеток при РА; клетки EA.hy926 были трансдуцированы лентивирусом для суперэкспрессии или нокаута CD146; Экспериментальные группы включали: нормальная контрольная группа, модельная группа (группа с оптимальной стимуляцией КС), и группы лечения PD (PD при концентрациях 1.25, 2.5 и 5 мг/л); sh-CD146+КС, sh-NC+КС, sh-NC, lenti-CD146+КС, lenti-CD146-NC. Спасательный эксперимент включал следующие группы: КС, КС+PD группа, КС+lenti-CD146 группа и КС+lenti-CD146+PD группа лечения. Пролиферация клеток оценивалась с помощью анализа CCK-8; миграция клеток оценивалась через тест раневого заживления; ангиогенез определялся с помощью тестов формирования трубочек; уровень экспрессии CD146 измерялся методом вестерн-блоттинга. В сравнении с нормальной группой, стимуляция КС значительно увеличивала пролиферацию эндотелиальных клеток (<0.01). Однако после 24 часов обработки PD наблюдалось заметное снижение пролиферации клеток (<0.05). Кроме того, стимуляция КС улучшала способность клеток к миграции по сравнению с нормальной группой; это улучшение было значительно уменьшено после лечения PD (<0.01). Более того, способность к образованию трубочек была значительно увеличена при стимуляции КС по сравнению с нормальной группой, но показала значительное подавление после 24 часов лечения PD (<0.0001). Выражение CD146 было значительно увеличено в модельной группе по сравнению с нормальной группой и затем снизилось после лечения PD (<0.01), и зависело от дозы. В спасательном эксперименте, по сравнению с группой лечения PD (КС+PD 5 мг/л), пролиферация, миграция и способность образовывать трубочки клеток в группе суперэкспрессии CD146+группа лечения PD (КС+lenti-CD146+PD 5 мг/л) были значительно увеличены (<0.0001,<0.05,<0.001). Интересно, что по сравнению с группой суперэкспрессии (КС+lenti-CD146), эти способности в группе суперэкспрессии+группа лечения PD (КС+lenti-CD146+PD 5 мг/л) оставались значительно подавленными (<0.0001,<0.0001,<0.05). В этом исследовании мы также обнаружили, что CD146 проявляет значительные пронгиогенные, промиграционные и прополиферативные эффекты в клетках EA.hy926. В то же время, PD показал значительное подавление ангиогенеза, пролиферации и миграции клеток EA.hy926 в зависимости от дозы, и понизил уровень экспрессии CD146 в зависимости от дозы. Суперэкспрессия CD146 частично ослабила антиангиогенный эффект PD, но PD все еще проявлял сильную антиангиогенную активность в клетках с суперэкспрессией CD146, что указывает на то, что PD частично действует через регуляцию CD146 и, возможно, другие пути, отражая его многогранную природу. Это исследование впервые связывает антиангиогенный эффект PD с CD146, открывая перспективное направление терапии для РА.

Эффективное лечение опухолей молочной железы у человека с помощью химерных пептидов токсина дифтерии CCL2 и CCL8.
Хемокиновые рецепторы играют решающую роль в возникновении и прогрессировании опухолей, однако высокая избыточность между лигандом и их рецепторами ограничивает возможности их терапевтического использования в лечении рака. Чтобы преодолеть это ограничение, мы разработали химерные хемокиновые пептиды, в которых CCL2 и CCL8 были сконъюгированы с токсином дифтерии (DT) и оценили их противоопухолевую активность. Цитотоксические пептиды DTCCL2 и DTCCL8 были получены в виде рекомбинантных белков, и их противораковая активность была протестирована на клеточных культурах и у мышей с опухолями. Употребление цитотоксических аналогов оценивалось до и после терапии в опухолевых эксплантатах. Оба аналога были цитотоксичны для клеток рака молочной железы in vitro и продемонстрировали значительную противоопухолевую активность in vivo у мышей, несущих человеческие линии рака молочной железы и ксенографты, полученные от пациентов с гормон-негативным раком молочной железы (PDXs). In vitro пептидные конъюгаты показывали перекрывающиеся профили захвата, при этом около 80% клеток рака молочной железы были положительными для обоих пептидов, и около 15%-20% клеток были отрицательными для одного из пептидных цитотоксиков или для обоих. В опухолевых эксплантатах, культивируемых ex vivo, одновременная положительность для DTCCL2 и DTCCL8 возросла до более 95%, при менее чем 5% клеток, не показывающих ни DTCCL8, ни DTCCL2. Лечение мышей с опухолями молочной железы пептидами DTCCL8 или DTCCL2 значительно тормозило рост опухоли и продлевало выживание в модели PDX. Эти результаты подтверждают возможность использования цитотоксических пептидных конъюгатов для лечения рака молочной железы и показывают, что профили экспрессии рецепторов in vitro не точно предсказывают опухолевую положительность.

Ранняя стратификация риска позднего сепсиса у недоношенных детей с использованием профилирования кишечной микробиоты: мультицентрическое валидационное исследование случай-контроль.
Трансляция кишечных бактерий в кровоток является путем инфекции для позднего сепсиса (ПС) у недоношенных детей, подчеркивая потенциал профилирования фекальной микробиоты для ранней стратификации риска. Наша цель заключалась в выявлении и валидации специфических сигнатур кишечной микробиоты для ПС. Пятьдесят восемь недоношенных детей (срок гестации < 30 недель) с подтвержденным микробиологическим анализом ПС (исключая коагулазонегативные стафилококки) были сопоставлены с контрольной группой (1:1) в трех когортах (Открытие (DC) = 18; Валидация 1 и 2; VC1 = 12, VC2 = 28). Фекальные образцы, собранные до 10 дней до начала ПС, подвергались секвенированию гена 16S рРНК. Сравнивались микробный состав, разнообразие и дискриминационные таксоны среди подгрупп ПС. Модели Random Forest (RF) были обучены в DC и валидированы в VC1/VC2. Вариация микробиоты в значительной степени объяснялась патогеном ПС (R = 17%, <0.001). У детей с нестафилококковым ПС наблюдалось временное увеличение относительной абундантности. Модель RF, различающая ПС и контрольную группу, показала наивысшую дискриминационную способность (AUC = 0.99/0.78/0.61 для DC/VC1/VC2) по сравнению с нестафилококковым ПС (AUC = 0.96/0.46/0.41). Наши результаты показывают значительные сдвиги микробиоты, предшествующие ПС, с более высокой дискриминационной способностью по сравнению с нестафилококковым ПС. Хотя специфическая для патогена микробиота может предложить дополнительную клиническую ценность, сниженная производительность валидации подчеркивает ограниченную обобщаемость и подчеркивает необходимость дальнейших исследований перед клиническим применением.

Компартаментализированные сети цитокинов и системная иммунная ремоделизация при инфекции коров молочной железы вирусом птичьего гриппа H5N1
Высокопатогенный вирус птичьего гриппа A H5N1 недавно расширил свой спектр млекопитающих; в 2024 году в молочных коровах США появился генотип B3.13 с выраженной тро́пностью к молочной железе. В прошлом иммунология вируса гриппа A в основном изучалась на моделях респираторных инфекций, тогда как данное исследование описывает иммунные реакции после интра-молочной инфекции. После интра-молочной атаки H5N1 на коров породы Джерси в ранний период доения была проведена интегрированная характеристика дозо- и компартмент-специфических (альвеолы против соскового резервуара) профилей цитокинов и хемокинов в сочетании с динамикой переферических лейкоцитов и ответом антител против H5 или N1. Результаты показывают, что индуцированные инфекцией, ограниченные по четверти, монофазные воспалительные сети достигают максимума на 3-7 день после инфекции, сопровождаясь координированным расширением миелоидов в периферии и активацией лимфоцитов, способных к продукции IFN-γ, а также ростом титров антител в четвертях.

Полевой высокоразрешающий платформы для генотипирования SNP для быстрой слежки за чумой.
Возбудитель чумы представляет собой постоянную угрозу глобальному здравоохранению из-за быстрой передачи и высокой смертности. Чтобы обеспечить быструю и полевую слежку, мы разработали высокоразрешающую, независимую от культуры, методику генотипирования для точной идентификации линий и подлиний. Мы собрали и проверили 25 канонических однонуклеотидных полиморфизмов (canSNPs), чтобы определить 24 глобальных линии, а также 12 регионально специфичных canSNP, отличающих 9 преобладающих подлиний, циркулирующих в Внутренней Монголии, Китай. Объединив ARMS-HANDS ПЦР с анализом кривой плавления в нескольких цветах, мы создали иерархический мультиплексный тест, способный одновременно генотипировать 37 canSNP в трех реакциях реального времени ПЦР. Система продемонстрировала высокую чувствительность (предел обнаружения: 50 копий генома на реакцию) и достигла 100% точности в двойной слепой оценке 166 штаммов. Интегрированная в портативное устройство "образец-в-результат", методика позволила провести прямую идентификацию линии из образцов печени инфицированных песчанок в течение 120 мин, точно обнаружив эпидемиологически важную подлинюю 2.MED3.1.4 в образцах, собранных в полевых условиях. Эта надежная и развертываемая платформа генотипирования устраняет основные ограничения современных усилий по слежке за чумой, предлагая трансформирующее решение для расследования вспышек в реальном времени и эпидемиологического мониторинга в условиях ограниченных ресурсов.

Роль модификаций РНК в контроле трансляции при раке.
Модификации РНК стали основными регуляторами контроля трансляции при раке. В отличие от транскрипционных перестроек, которые разворачиваются в течение часов, зависящее от модификаций перекрытие трансляции позволяет быстро адаптировать протеом к неблагоприятному микросреде опухоли с дефицитом питательных веществ, гипоксией и иммунологическим давлением. Тем не менее, большинство существующих обзоров структурируют механизмы эпитранскриптомики по типу модификаций или признакам рака, что затрудняет понимание механистической логики, по которой химические метки коллективно изменяют трансляционный аппарат. Этот обзор принимает ориентированный на трансляцию подход, исследуя, как наиболее распространенные модификации на мРНК, тРНК и рРНК регулируют каждую стадию синтеза белка в злокачественных клетках. Мы рассматриваем инструменты эпитранскриптомики, включая химические структуры модификаций, ферментные «писатели», «читатели» и «стиратели», а также технологии детекции, включая секвенирование РНК с использованием нанопор. Затем мы проследим, как модификации контролируют инициацию (циркуляция мРНК под управлением м6A, кап-зависимая трансляция eIF3 и eIF4G2, переключение капы на IRES под управлением 2'-O-метилирования рРНК), элонгацию (остановка рибосом, вызванная м6A, связанная с распадом мРНК, трансляция с уклоном в кодоны с участием тРНК mcm5s2U, набор фактора элонгации, зависящий от YTHDF1) и терминацию (чтение стоп-кодона через псевдоуридинизирование, избегание NMD). Критически важно отметить, что модификации мРНК, тРНК и рРНК не действуют изолированно, а формируют интегрированные сети. Например, м6A на мРНК и tRNA mcm5s2U действуют на противоположных сторонах одной и той же регуляторной оси, что имеет прямые последствия для разработки терапии. Мы оцениваем растущий портфель лекарств, начиная от ингибитора METTL3 STC-15, который сейчас находится на испытаниях 1b/2 фазы, и PROTAC для нацеливания на METTL3, до ингибиторов FTO и ADAR1, и утверждаем, что стратегии комбинированного лечения, основанные на биологии, нацеливающиеся на несколько осей модификаций, будут необходимы для обеспечения долговременного клинического ответа.

Переход позитивности на коклюш по гену IS481 от дошкольников к школьникам и преобладание в группе с высокой вирусной нагрузкой: исследование с использованием цифровой платформы наблюдения в Китае.
В Китае в 2024 году произошёл резкий рост случаев коклюша. Мы поставили цель охарактеризовать эпидемиологические тенденции, клинические симптомы и молекулярную эволюцию, используя платформу наблюдения на основе цифровых технологий в четырёх крупных городах Китая. С мая 2024 года по август 2025 года у симптоматических пациентов в Пекине, Шанхае, Гуанчжоу и Шэньчжэне проводился скрининг с помощью цифровой платформы здравоохранения. Позитивность определялась с использованием RT-PCR, направленного на IS481. Геномный анализ, включая типирование MLVA и секвенирование генов вирулентности/резистентности, был проведён для подгруппы образцов с высокой вирусной нагрузкой. Всего 3356 (4,9%) участников дали положительный результат по скринингу IS481. Наблюдалась значительная пространственно-временная неоднородность позитивности, достигшая пика в середине 2024 года, за которой последовал переход в 2025 году. Шанхай (7,8%) демонстрировал значительно более высокий коэффициент позитивности по сравнению с Пекином (2,1%) и Гуанчжоу и Шэньчжэном (2,6%). Примечательно, что 52,4% (1759/3356) случаев произошли среди детей школьного возраста (6-17 лет), что ознаменовывает значительный сдвиг уязвимости от дошкольников к школьникам. Клинически коклюш проявлялся особым профилем, характеризующимся высокой распространённостью кашля (85,0%-90,2%) и низкой частотой лихорадки (6,6%-12,8%). Геномный надзор (n = 63) подтвердил абсолютное преобладание линейки, чувствительной к эритромицину (95,2%) среди подгруппы с высокой бактериальной нагрузкой. Тест на основе IS481 среди пользователей цифровой платформы с симптомами показывает критический сдвиг коклюша к школьному возрасту и преобладание в подгруппе с высокой нагрузкой. Эти результаты подчеркивают клиническую необходимость вакцинационных стратегий, нацеленных на развивающиеся уязвимые группы, и подчеркивают необходимость продолжать наблюдение за циркулирующими вариантами.

Ландшафт микробиоты верхних и нижних дыхательных путей у детей с пневмонией, полученной в сообществе.
Пневмония, полученная в сообществе (ППС), является одной из самых распространенных причин смерти среди детей. Получение образцов из нижних дыхательных путей у детей с ППС до сих пор представляет собой сложную задачу. В этом многопрофильном исследовании приняли участие 198 детей с ППС, которым показана фибробронхоскопия. Были собраны назофарингеальные аспираты и жидкость бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ) для целевой секвенирования следующего поколения (tNGS) и секвенирования 16S рибосомной РНК (рРНК) для сравнения патогенов и микробиоты. Сначала сравнивались разнообразия микробиоты между верхними и нижними дыхательными путями. Затем анализировалось разнообразие микробиоты нижних дыхательных путей среди различных групп патогенов и групп исхода. Высокая согласованность была наблюдена между первым патогеном, обнаруженным в верхних и нижних дыхательных путях у детей с ППС по tNGS. Индексы разнообразия были выше в верхних дыхательных путях, чем в нижних дыхательных путях у детей с ППС. Индексы богатства верхних дыхательных путей были выше в группе с постоянными ведущими патогенами между верхними и нижними дыхательными путями. Инфекция была связана с уменьшением разнообразия микробиоты нижних дыхательных путей по сравнению с группами бактерий и вирусов. Группа с кислородом показала более высокую распространенность, с наибольшей репрезентативной микробиотой в этой группе.