GRASP 在新皮层发育过程中将 Reelin 连接到高尔基体，以控制神经元迁移和树突生成

Reelin 是脑器官发生的关键调节因子，在神经元定位和树突生成中发挥重要作用。在亚细胞水平上，它影响高尔基体的易位和重塑。尽管它很重要，但 Reelin 在神经元迁移和树突形成过程中控制高尔基体的机制在很大程度上仍然未知。这项研究表明，Reelin 促进高尔基体重组装堆积蛋白 （GRASP） 的从头翻译，这对于 Reelin 在皮层神经元上的功能至关重要。胚胎新皮层迁移的兴奋性神经元中 GRASP 的下调导致细胞在迁移的多极阶段定向障...

全基因组 CRISPR 筛查确定 BUB1 激酶是恶性胸膜间皮瘤中的可成药脆弱性

恶性胸膜间皮瘤 （MPM） 是一种罕见但高度侵袭性的恶性肿瘤，预后严重。由于缺乏有效的治疗方式，MPM 仍然是一项艰巨的健康挑战。因此，确定可作的责任对于推进精准医疗以对抗这种致命疾病至关重要。在这里，我们利用无偏倚的全基因组 CRISPR 筛选，将三种 MPM 细胞系与非恶性间皮细胞整合和交叉比较，以选择性地定位其耗竭表明在 MPM 细胞中具有共同依赖性的基因靶标。这种系统的方法揭示了一组可验证的基因，其中 BUB1 是一种有丝分裂检...

光促素将蓝光感知与绿藻中的淀粉代谢联系起来

在光合生物中，光充当控制其发育和生理的环境信号，以及驱动 CO 转化的能源2转化为用于生长或储存的碳水化合物。绿藻中的主要储存碳水化合物是淀粉，它在白天积累，在晚上被分解以满足细胞的能量需求。光质量在淀粉积累调节中的信号传导作用仍未得到探索。在这里，我们确定 PHOTOTROPIN MEDIATED SIGNALING KINASE 1 （PMSK1） 是莱茵衣藻淀粉代谢的关键调节因子。磷酸化形式 （PMSK1-P） 可激活甘油醛-3-...

一种可调且多功能的化学遗传学近红外荧光报告基因

近红外 （NIR） 荧光报告基因为多路复用成像开辟了有趣的前景，使用毒性较小的光，具有更高的对比度和深度。在这里，我们提出了 nirFAST，一种小的 （14 kDa） 生化 NIR 荧光报告基因，与性能最佳的 NIR 荧光蛋白相比，显示出更高的细胞亮度。nirFAST 结合并稳定合成细胞通透性荧光发色团（所谓的荧光染料）的荧光状态，否则在游离时会变暗。nirFAST 通过荧光原的变化显示可调的 NIR、远红光或红光发射。nirFAST...

pcnB 缺失通过减少 ColE1 家族质粒的拷贝数来影响耐药大肠杆菌的抗生素敏感性

摘要：质粒在细菌中抗生素抗性基因的传播中起主要作用。质粒拷贝数 （PCN） 通常受到严格监管。在 ColE1 型质粒中，这种调节通过使用反义 RNA 的负反馈机制发生。在这里，我们采用基于测序的方法来测定 PCN，以证明在抗生素治疗期间，携带抗生素耐药基因的不同 ColE1 家族质粒的拷贝数增加。此外，我们表明基因 pcnB 的缺失降低了大肠杆菌 MG1655 中 ColE1 家族质粒的拷贝数，这反过来又导致对氨基糖苷类、β-内酰胺类和...

溶酶体 NKG7 抑制 mTORC1 活性，促进 CD8 T 细胞持久性和肿瘤控制+

摘要：在感染和癌症期间，mTORC1 介导的代谢调节会影响 CD8 T 细胞效应子扩增和记忆发育。然而，CD8 T 细胞调节 mTORC1 以支持其独特代谢需求的机制仍然未知。在这里，我们表明 NKG7 是一种溶酶体蛋白，其表达仅限于细胞毒性淋巴细胞，通过抑制溶酶体质子泵液泡 ATP 酶 （v-ATP 酶） 的组装和功能来负向调节 mTORC1 募集和激活。缺乏 NKG7 的人和小鼠 CD8 T 细胞显示出更多的酸性溶酶体和 mTORC...

视觉引导体内单细胞电穿孔，用于监测和作哺乳动物海马神经元

摘要：稀疏的单细胞标记方法能够从亚细胞区室和细胞内细胞器进行高分辨率、高信噪比的记录，并允许对单个细胞和局部电路进行精确作，同时最大限度地减少与全局网络作相关的复杂变化。然而，到目前为止，只有有限数量的方法可以用基因编码指标的独特组合来标记单个细胞，靶向深层皮层结构或可持续地使用相同的慢性制剂数周。在这里，我们开发了一种使用双光子视觉引导体内单细胞电穿孔将质粒选择性递送到小鼠背侧海马体中的单个锥体神经元的方法，以解决这些限制。该方法允许...

Doublecortin 通过调节微管蛋白多谷氨酰化来限制神经元分支

摘要：Doublecortin 是一种神经元微管相关蛋白，可调节神经元中的微管结构。Doublecortin 突变通过损害神经元迁移导致无脑畸形和皮质下带异位。我们使用 CRISPR/Cas9 敲除诱导多能干细胞中的 Doublecortin 基因，并将细胞分化为皮层神经元。DCX-KO 神经元在神经元发育早期表现出核运动速度降低和神经突数量增加，这与以前的发现一致。神经突分支受大量微管相关蛋白以及微管聚合动力学的调节。然而，EB 彗星...

钾 KCa3.1 通道过表达会破坏细胞外膜通道的功能和可用性

K 通道的工程化表达已被提议作为癫痫的潜在治疗方法，因为它们具有超极化神经元的特殊能力。许多啮齿动物基因治疗模型已经产生了有希望的结果。然而，转基因的主流病毒递送方法缺乏对表达的外部控制，这可能导致 K 通道亚基的过度产生和随后的不良反应。最近证明，在兴奋性神经元中基于 AAV 的 KCNN4 基因表达可通过降低神经元尖峰活动来抑制癫痫发作。在这项研究中，我们在细胞和亚细胞水平上检查了 KCNN4 过表达的影响，KCNN4 是一种编码 ...

微管蛋白酪氨酸化/脱酪氨酸化调节轴丝微管双峰上鞭毛内运输序列的亲和力和分选

纤毛组装和功能依赖于通过鞭毛内运输 （IFT） 序列在细胞体和睫状尖端之间双向运输成分。顺行和逆行 IFT 列车分别沿着微管双峰的 B 管和 A 管行驶，确保交通顺畅。然而，这种隔离背后的机制仍不清楚。在这里，我们测试了微管蛋白脱酪氨酸化（富集在 B 小管上）和酪氨酸化（富集在 A 小管上）是否在 IFT 物流中发挥作用。我们报道，莱茵衣藻中微管蛋白脱酪氨酸酶 VashL 的敲除会导致 IFT 列车频繁停止和纤毛生长受损。通过在去膜轴丝...

Pax6 通过在皮质发育过程中与 Wnt3a 相互作用来调节神经元迁移和细胞增殖

配对盒 6 （Pax6） 基因编码一种高度保守的转录因子，参与眼睛、大脑和内分泌腺的发育。Pax6 的纯合缺失导致小鼠新生儿死亡，以及眼睛丧失和大脑皮层畸形。在杂合 Pax6 突变的患者中，检测到额顶叶皮层厚度减少，这在小眼鼠中也观察到。在这项研究中，我们发现 Pax6 过表达增加了皮层厚度，尤其是在皮层的中间区，这与 Manuel 等人的报道相冲突。Pax6 过表达似乎将神经元滞留在中间区，同时促进细胞增殖。值得注意的是，Pax6 过...

用于脑肿瘤建模的人胎儿脑类器官的生成及其 CRISPR 工程

发育中的人脑显示出难以在动物模型中研究的独特特征。目前基于人脑组织的体外模型面临一些挑战，包括二维或三维神经干细胞培养物的细胞异质性有限，而组织切片培养物的生存期短。我们最近建立了培养条件，通过保持组织完整性直接从人类胎儿脑组织获得类器官培养物，组织完整性可以长期扩增并显示出细胞异质性和复杂的组织。在本协议中，我们描述了建立广泛保留区域特征的人胎脑类器官 （FeBOs） 的详细程序，以及它们的传代和表征程序。此外，我们描述了应用于 Fe...